Schrödingerov myšlienkový pochod
19. 05. 2023Schrödinger dostal Nobelovu cenu za pokus, ktorý je len myšlienkový pochod.
Demokritos v starovekom Grécku označil atóm ako základnú najmenšiu čiastočku hmoty. Vedci skúmajú čiastočky hmoty a došli k záveru, že existujú aj menšie čiastočky hmoty ako atómy, elektróny, protóny, neutróny, kvarky, leptony, bosony ,femiony...Pokusy so štrbinovým experimentom v 19 storočí preukázali, že svetlo je vlnenie. A vlnenie je energia.
Na základe Heisenbergovho principu neurčitosti vieme, že častice sa nachádzajú v tzv. stave superpozície, čo znamená, že sa naraz nachádzajú vo všetkých možných stavoch a pozíciách.
Heisenbergov princíp neurčitosti je jeden zo základných termínov kvantovej mechaniky, (ktorý objavil a formuloval Werner Heisenberg). Podľa tohto princípu isté dvojice pozorovateľných veličín (ako napr. poloha a hybnosť alebo čas a energia) nemôžu byť súčasne známe s vyššou presnosťou než aká je daná hornou hranicou vyjadrenou pomocou Planckovej konštanty. Čím presnejšie zmeriame jednu veličinu, tým nepresnejšie zmeriame druhú veličinu.
Schrödinger dostal Nobelovu cenu za pokus, ktorý je len myšlienkový pochod a nikdy sa nestal.
Mačka, ktorá žije dodnes. Alebo vlastne nežije? Výber len jednej reality skrátka nie je možný.
Erwin Schrödinger sa narodil v roku 1887 vo Viedni do vedecky zameranej rodiny. Otec bol botanik a matka učiteľka chémie.
Toto vymyslené štvornohé stvorenie je teda populárne viac než dosť, no len zlomok ľudí vie, o čo presne ide. Čo je teda tým, čím sa vtedy 48-ročný Erwin preslávil?
Ervin Schrödinger predostrel v roku 1935 veľmi mätúci problém. Hovoril o mačke zavretej v nepriehľadnej krabici. V krabici sa nachádza aj prístroj obsahujúci jed v plynnom skupenstve a rádioaktívny nuklid.Ten má po hodine pravdepodobnosť jedna ku jednej, že sa rozpadne. Ak sa za tých 60 minút rozpadne, prístroj uvoľní jed a mačka umiera.
Čo je to nuklid?
Nuklid je látka, ktorej jadrá atómov majú rovnaké nukleónove čísla a protónové čísla (nukleónove číslo = počet protónov + počet neutrónov; protónové číslo = počet protónov).
Napríklad vodík sa vyskytuje v mnohých formách a jednou z nich je aj látka zvaná prócium - chýba jej jeden neutrón. Obe čísla tak dosahujú hodnotu 1, teda ide o nuklid.
Ak je však niečo nuklidom, je to zároveň aj izotop - atóm, ktorý má viac alebo menej neutrónov, ako by mal mať. Prócium ich má nula, mal by mať ale jeden. Izotopy sú veľmi známe jednou vlastnosťou - rozpadajú sa. Sú nestabilné a po čase sa rozpadnú na elementárne častice.
Kvantová mechanika tvrdí, že keďže sa izotop rozpadá nejaký čas, je v dvoch stavoch, môžeme s istotou povedať, že je rozpadnutý a zároveň aj nerozpadnutý. Toto sa nazýva superpozícia.
Schrödinger však k tomuto princípu pridal obyčajnú mačku.
Ak je nuklid nerozpadnutý - mačka žije. Ak je nuklid rozpadnutý - mačka je mŕtva.
Ale my na ten nuklid nevidíme, krabica je nepriehľadná, nuklid je teda rozpadnutý alebo nie. Od toho závisí aj stav mačky.
Ak by sme krabicu otvorili, mačka nemôže byť živá aj mŕtva zároveň a to je pointou problému, ktorým Erwin Schrödinger pred viac ako 80 rokmi rozbil všetky interpretácie kvantovej mechaniky v mikrosvete, ktoré sa snažili previesť ich aj do "našej reality".
Pozorovateľ krabice zistí, či je mačka živá, až keď sa na ňu pozrie. A podľa Erwina je to práve naša zvedavosť, ktorá tú mačku (na 50%) pošle na druhý svet. Pozretím dovnútra krabice sme donútili prírodu sa rozhodnúť - vybrať si prvú alebo druhú možnosť. Paradox sa však rozvádza ďalej - kto donúti nás pozrieť sa do tej krabice?
Častou vedeckou odpoveďou je, že sa udejú obe možnosti, akurát v paralelných multivesmíroch.
Problém známy tiež ako "výber jednej reality" je dodnes popredným nevyriešeným problémom kvantovej fyziky.
Ak neviete, či vaša mačka v krabici žije alebo nie - odporúča sa skúsiť tou krabicou jednoducho zatrepať.