Prečo Schrödingerova mačka nemôže byť mŕtva a živá - WELT
Našťastie je táto roztomilá mačka nažive.
Zdroj: Getty Images/Moment RF
Poznáte problém, keď vás domáci maznáčik poblázni a chcete ho preč? Zároveň to príliš milujete, aby ste to mysleli naozaj vážne. Dilema nemusí byť: Obidva možné s kvantami.
Ale začnime od začiatku. Atóm zvyčajne je alebo nie je. Atómy, podobne ako v mačacích labkách, môžu alebo nemôžu existovať. Ako inak by to mohlo byť?!
Načítať ďalší obsah
Ak chcete zobraziť túto položku, otvorte článok na našej webovej stránke.
Ale v skutočnosti existujú atómy, pre ktoré je to iné.
Keď sa rádioaktívna látka rozpadne, zhruba viete, kedy sa rozpadne polovica atómov tejto látky - to je polčas, ktorý si určite budete pamätať z hodiny fyziky. Ale nikto vopred nevie, ktoré atómy sa potom rozpadnú. Môžete posúdiť iba sumu, nie to, čo presne táto suma obsahuje. Rozpadajúce sa atómy sú v stave, ktorý je dosť šialený, dokonca aj pre odborníkov:
Obaja sa rozpadli a nerozpadli sa.
Ako nám vysvetľuje kvantový fyzik Wolfgang Schleich z Ulmskej univerzity, je to preto, že keď sa rozpadajú, vydávajú svetlo. Svetlo robí toto:
Wolfgang Schleich, kvantový fyzik, Ulmská univerzita
Vlastnosti „rozpadajú sa“ a „nerozpadajú sa“ sa prekrývajú a existujú súčasne. Ste v superpozícii. Ako keby ste mali niekoľko statusov WhatsApp naraz. Úplne paradoxné a už nie sú kompatibilné s klasickou fyzikou.
Dajte pozor na kvantovú fyziku! Teraz prichádza na rad aj váš nič netušiaci maznáčik.
Napríklad vaša mačka. Fyzik a nositeľ Nobelovej ceny Erwin Schrödinger si ich požičal, keď v roku 1935 uskutočnil známy myšlienkový experiment „Schrödingerova mačka“.
Erwin Schrödinger, fyzik a vedecký teoretik
Pod pekelným strojom myslel: Okrem mačky je v oceľovej komore malé množstvo rádioaktívnej látky, Geigerov počítač, ampulka s jedom a kladivo. Geigerov počítač meria, kedy sa jeden z rádioaktívnych atómov rozpadne - nikto to nemôže predvídať. Keď Geigerov počítač detekuje rozpad, spustí kladivo a udrie do ampulky s jedom. Mačka, nazvime ju „Buffy“, je otrávená a zomiera.
Znie to teraz brutálne, ale má to hlbší význam.
Wolfgang Schleich, kvantový fyzik, Ulmská univerzita
Pretože sa atóm rozpadá v superpozícii a nerozpadá sa, uvoľňuje sa a neuvoľňuje ani jedovatý plyn. Buffy je mŕtva a živá, všetko zvinuté do jednej. Je ťažké si takýto stav predstaviť.
Zdroj: Getty Images/Tetra images RF
Ale prečo v oceľovej komore?
Samozrejme, že urobím Buffy láskavosť. Koniec koncov, mačky milujú oceľové komory rovnako ako kartónové krabice a vašu novú tapetu! Nie.
Táto komora je potrebná, pretože superpozícia zmizne okamžite, ak surová štruktúra nie je chránená pred vonkajším svetom. Akonáhle teda niekto otvorí komoru, aby zistil, či je Buffy mŕtva alebo nažive, celá konštrukcia sa zrúti. Z vonkajšej strany môžeme iba špekulovať: je mačka mŕtva alebo živá? My to nevieme. Preto je pre nás také ťažké merať kvantové fyzikálne stavy. (No, je tiež ťažké pozrieť sa do mačacej hlavy.)
Zdroj: Getty Images/Moment RF
Prinajmenšom môžeme určiť, ktoré štáty sa budú hrať skôr. A v špeciálnych prípadoch ľahkých častíc a nabitých atómov sa v roku 2012 dokonca uskutočnilo skutočné meranie.
Teraz však musíme vytrhnúť zuby zo Schrödingerovho experimentu.
Superpozícia v skutočnosti existuje iba v mikroskopických objektoch, ako sú rádioaktívne atómy - a nie v mačkách. Schrödinger skonštruoval superpozíciu s mačkou na ilustráciu problému merania: Pri meraní pomocou Geigerovho počítadla je mikroskopický dvojitý svet rozpadajúcich sa atómov spojený s makroskopickým svetom a podlieha mnohým vonkajším vplyvom.
Wolfgang Schleich, kvantový fyzik, Ulmská univerzita
Mačky môžu byť veľa, liezť, maznať sa a byť mrzuté. Ale nenechajte sa chladiť v superpozícii a tým pádom nebuďte mŕtvi a živí súčasne. Mačka je buď jedna, alebo druhá. Schrödingerova mačka je obľúbená a často sa hovorí, že je mŕtva a živá zároveň. Vďaka nám to už vieš lepšie.
A vaše pocity z vášho domáceho maznáčika tiež nie sú v superpozícii. V skutočnosti existuje iba jedna pozícia: nenávisť, eh, láska samozrejme!
Načítať ďalší obsah
Ak chcete zobraziť túto položku, otvorte článok na našej webovej stránke.