„Kot Schroedingera jest zarazem...” – odpowiesz na to pytanie lepiej, niż uczestnik „Milionerów”?
Kot Schroedingera od 1935 roku zwiewa sen z powiek fizykom kwantowym – w tym właśnie roku Erwin Schroedinger zaproponował eksperyment myślowy, w którym stan obiektu makroskopowego (w tym przypadku kota) powiązano był bezpośrednio ze zjawiskiem superpozycji cząstek – znajdywania się ich jednocześnie w odmiennych stanach.
Pytanie o eksperyment znalazło się wśród przeszkód rzucanych uczestnikowi teleturnieju „Milionerzy” w jego drodze do miliona złotych. Jak się okazało, sprawiło mu tak dużo kłopotów, że ostatecznie udzielił złej odpowiedzi.
Czy Wam pójdzie lepiej? Nad zagadką do dziś zastanawiają się najtęższe naukowe umysły, więc udzielenie głębokiej odpowiedzi na pytanie, jaki jest jednocześnie kot Schroedingera, nie jest wbrew pozorom łatwe.
„Milionerzy” podsunęli na pytanie o eksperyment następujące odpowiedzi – zagłosujcie na tą, którą uważacie za prawidłową. Pamiętajcie, że stawką za udzielenie poprawne odpowiedzi było 125 000 zł.
Uczestnik miał wątpliwości – przygotowując się do udzielenie odpowiedzi, postanowił skorzystać z dwóch kół ratunkowych, dzwoniąc do przyjaciela i prosząc o usunięcie dwóch błędnych odpowiedzi. Ostatecznie został więc postawiony przez wybraniem, czy kot Schroedingera jest zarazem wesoły i smutny, czy też może żywy i martwy.
Postawił na odpowiedź, którą podpowiedziała mu fizyka klasyczna – i przegrał.
„Kot Schroedingera jest zarazem...” – jak brzmi odpowiedź na pytanie z „Milionerów”?
Koncypując swój najsłynniejszy eksperyment Erwin Schroedinger chciał być złośliwy i pokazać, jak niedorzeczne i absurdalne są założenia mechaniki kwantowej, w której niczego nie wie się na pewno, dopóki się nie sprawdzi (a jak się już to zrobi, to traci się informacje o innych wartościach – ale o tym mówi zasada nieoznaczoności Heisenberga).
Postanowił więc połączyć los zamkniętego w szczelnym pudełku kota ze znajdującym się w tej samej przestrzeni jednym atomem radioaktywnego pierwiastka. Jego rozpad aktywuje pułapkę, która wydziela truciznę i zabija sympatycznego zwierzaka śpiącego sobie smacznie w legowisku.
Naukowcy są w stanie z oszałamiającą dokładnością wskazać czas połowicznego rozpadu danego materiału, nie są jednak w stanie przewidzieć losu pojedynczej cząstki – tym rządzi rachunek prawdopodobieństwa i przypadek.
Koniecznie zobacz: >> Co widzi na swoim ekranie prowadzący „Milionerów”? <<
Żeby więc dowiedzieć się, jaki jest stan cząstki w danym momencie, trzeba to po prostu sprawdzić – dopóki tego się nie zrobi, mamy do czynienia ze stanem superpozycji, w której cząstka rozpadła się i nie rozpadła równocześnie. Od tego stwierdzenia już tylko krok do konstatacji, że pułapka została i nie została uruchomiona, a kot Schroedingera jest zarazem żywy i martwy.
Nad tym, czy kot rzeczywiście może być żywy i martwy jednocześnie naukowcy spierają się do dziś – eksperyment zrodził wiele znaczących i ważnych pytań, łącznie z tym, kim tak naprawdę jest obserwator, który wywołują kolaps funkcji falowej cząstki, czyli sprawdza w jakim znajduje się cząstka.