Erwin Schrodinger en önemli isimlerden biriydi kuantum fiziği, ünlülerinden önce bile "Schrödinger'in kedisi" Düşünce deneyi. Artık evrendeki hareketin tanımlayıcı denklemi olan kuantum dalga fonksiyonunu yaratmıştı, ama sorun şu ki, tüm hareketi bir bir dizi olasılık - günün bilim adamlarının (ve belki de bugün) fiziksel gerçekliğin nasıl olduğuna inanmayı nasıl sevdiğini doğrudan ihlal eden bir şey işletmektedir.
Schrodinger'in kendisi böyle bir bilim adamıydı ve kuantum fiziği ile ilgili sorunları göstermek için Schrodinger'in Kedisi konseptini buldu. O zaman sorunları ele alalım ve Schrodinger'in bunları analoji yoluyla nasıl açıklamaya çalıştığını görelim.
Kuantum Belirsizliği
Kuantum dalga fonksiyonu, bir sistemin belirli bir durumda olma olasılığı ile birlikte tüm fiziksel nicelikleri bir dizi kuantum durum olarak tasvir eder. Bir saatlik yarılanma ömrüne sahip tek bir radyoaktif atom düşünün.
Kuantum fiziği dalga fonksiyonuna göre, bir saat sonra radyoaktif atom, hem bozunmuş hem de bozulmamış bir durumda olacaktır. Atomun bir ölçümü yapıldıktan sonra, dalga fonksiyonu bir duruma çöker, ancak o zamana kadar, iki kuantum durumun bir süperpozisyonu olarak kalacaktır.
Kopenhag kuantum fiziği yorumunun önemli bir yönüdür - sadece bilim insanının bilmediği değil hangi durumda olduğunu, ancak ölçüm eylemi gerçekleşene kadar fiziksel gerçekliğin belirlenmediği yer. Bilinmeyen bir şekilde, gözlem eylemi, durumu bir duruma ya da diğerine katılaştıran şeydir. Bu gözlem gerçekleşene kadar, fiziksel gerçeklik tüm olasılıklar arasında bölünür.
Kedi üzerinde
Schrodinger, varsayımsal bir kedinin varsayımsal bir kutuya yerleştirilmesini önererek bunu genişletti. Kedinin olduğu kutuya, kediyi anında öldürecek bir şişe zehirli gaz yerleştiririz. Şişe, radyasyonu tespit etmek için kullanılan bir cihaz olan bir Geiger sayacına bağlanan bir cihaza bağlanır. Yukarıda adı geçen radyoaktif atom, Geiger sayacının yanına yerleştirilir ve tam olarak bir saat orada bırakılır.
Atom çürürse, Geiger sayacı radyasyonu algılar, şişeyi kırar ve kediyi öldürür. Atom çürümezse, flakon sağlam olacak ve kedi canlı olacaktır.
Bir saatlik süreden sonra, atomun hem çürütüldüğü hem de çürümediği bir durumdadır. Bununla birlikte, durumu nasıl inşa ettiğimiz göz önüne alındığında, bu flakonun hem kırık hem de kırılmamış olduğu ve nihayetinde Kopenhag'ın kuantum fiziğinin yorumuna göre olduğu anlamına gelir. kedi hem ölü hem hayatta.
Schrodinger'in Kedisinin Yorumları
Stephen Hawking "Schrodinger'in kedisini duyduğumda silahıma uzanıyorum." Bu, Birçok fizikçinin düşünceleri, çünkü düşünce deneyi hakkında ortaya çıkan çeşitli yönler vardır. sorunlar. Analoji ile ilgili en büyük problem, kuantum fiziğinin tipik olarak kedilerin ve zehirli şişelerin makroskopik ölçeğinde değil, yalnızca atomların ve atom altı parçacıkların mikroskopik ölçeğinde çalışmasıdır.
Kopenhag yorumu, bir şeyi ölçme eyleminin kuantum dalga işlevinin çökmesine neden olduğunu belirtir. Bu benzetmede, gerçekten, ölçüm eylemi Geiger sayacı tarafından gerçekleşir. Olaylar zinciri boyunca çok sayıda etkileşim vardır - kediyi veya sistemin ayrı kısımlarını izole etmek imkansızdır, böylece doğada gerçekten kuantum mekanik olur.
Kedinin kendisi denkleme girdiğinde, ölçüm zaten yapılmıştır... Binlerce kez, Geiger sayacının atomları, flakon kırma aparatı, flakon, zehirli gaz ve kedinin kendisi tarafından ölçümler yapıldı. Kutunun atomları bile, kedi ölü düştüğünde, kutunun etrafında endişeli bir şekilde dolaştığından farklı atomlarla temas edeceğini düşündüğünüzde "ölçümler" yapıyor.
Bilim adamı kutuyu açar ya da açmaz, kedi ilgisizdir, kedi ya canlı ya da ölüdür, iki devletin bir üst üste binmesi değildir.
Yine de, Kopenhag yorumunun bazı katı görüşlerinde, aslında gerekli olan bilinçli bir varlığın gözlemidir. Yorumun bu katı şekli, bugün fizikçiler arasında genellikle azınlık görüşüdür. kuantum dalga fonksiyonlarının çöküşünün bağlantılı olabileceği ilginç bir tartışma bilinç. (Kuantum fiziğinde bilincin rolü hakkında daha ayrıntılı bir tartışma için, Kuantum Enigma: Fizik Bilinçle Karşılaşıyor Bruce Rosenblum ve Fred Kuttner.)
Yine başka bir yorum Birçok Dünya Yorumu (MWI) kuantum fiziğinin, durumun aslında pek çok dünyaya daldığını öne sürüyor. Bu dünyaların bazılarında kedi kutuyu açtıktan sonra ölecek, diğerlerinde kedi canlı olacak. Halka ve kesinlikle bilimkurgu yazarlarına hayran olurken, Birçok Dünya Yorum, fizikçiler arasında da azınlık görüşüdür, ancak Buna karşı.
Tarafından düzenlendi Anne Marie Helmenstine, Doktora