Hvad er Schrödingers kat?
Det er vigtigt at bemærke, at ingen faktiske katte, rigtige eller superpositionerede , blev skadet under oprettelsen af denne klogeGEEK-artikel. (Inde vittighed for fysik majors).
Erwin Schrödinger var en samtid med andre fremtrædende fysikere som Albert Einstein og Neils Bohr, skønt han var mere interesseret i et relativt nyt felt kaldet kvantefysik . Kvantefysik generelt modsatte sig meget af hvad Einstein og Bohr anså for at være videnskabelig faktum, hvilket førte til en række debatter på højt niveau mellem Schrödinger og Einstein. Et af disse argumenter indeholdt et paradoksalt tankeeksperiment, vi nu kender som Schrödingers Cat , selvom katten aldrig var mere end teoretisk.
Et af de iboende problemer med subatomiske systemer er vanskeligheden ved menneskelig observation. Man kan antage, at subatomære partikler opfører sig på en bestemt måde, men at indføre et mikroskop eller et kamera for at observere dem i handling kan have negativ indflydelse på det naturlige opførsel af det subatomære system. Dette ville være ækvivalent med, at et klasseværelse af studerende ændrer deres adfærd, når de opdagede et dokumentarfilmkamerabesætning i rummet. Det samme sker, når fysikere forsøger at observere meget små genstande.
"Schrödingers kat" er i det væsentlige en objekt lektion om problemerne med at stole på observation alene, når man beskæftiger sig med subatomære systemer. Schrödinger foreslog et eksperiment, hvor en levende kat ville blive placeret i et bur på den ene side af et metalrør. I nærheden af katten ville der være et hætteglas indeholdende giftig gas og en triggermekanisme. En videnskabsmand ville placere en meget lille mængde af et radioaktivt stof i den anden ende af røret. Dette radioaktive materiale ville nedbrydes med en hastighed på et atom i timen, men chancerne for, at det forekommer, er halvtredshalvtreds. Hvis et atom virkelig blev frigivet, ville det forårsage, at hætteglasset med giftig gas brydes, og katten ville dø. Intet atomfald ville betyde, at katten lever.
Når dette teoretiske rør var forseglet, ville ingen ekstern observation være mulig. Ingen ville være i stand til at tjekke ind på "Schrödinger's Cat" i en hel time. Efter 60 minutter var spørgsmålet til eksperimentatoren "Er Schrödingers kat levende eller død?". Under Einsteins teorier ville katten enten være død eller i live uden mellemgrund. Først når røret blev åbnet og kattenes status blev observerbar, kunne man finde et endeligt svar. Einstein ville enten se en død eller levende kat, da Gud ikke spiller terninger med universet.
Under Schrödingers teori om kvantefysik er katten imidlertid faktisk i to forskellige tilstande på samme tid. En version af katten er død, men en anden er stadig i live. Dette er måden, at subatomære systemer også skal fungere, hvilket sætter paradokset op. En kat lever i et makroskopisk system, hvor genstande enten lever, eller de ikke gør det. Der er ingen mellemjord, såsom en halv levende kat. I kvantefysik kunne den teoretiske Schrödingers kat dog eksistere i forskellige tilstande, fra helt levende til døde og alle stadier derimellem. Alle disse tilstande, kendt som superposition, er mulige resultater fra eksperimentet, skønt kun en kunne observeres som sand, når forskeren undersøgte katten.
Schrödinger selv udtrykte senere beklagelse over, at han brugte en kat som det potentielle offer for et paradoksalt tankeeksperiment. Hans oprindelige pointe var at illustrere nogle af problemerne med at observere subatomiske systemer og drage konklusioner, når observationshandlingen kunne skjule resultaterne. Ved at tage paradokset ud af den mindre subatomiske verden og flytte det ind i den større makroskopiske verden, beviste Schrödinger i sandhed sit pointer over for Einstein og andre, men hans teoretiske objektkurs vil for evigt blive kendt som "Schrödingers Cat".