Erwin Schrödinger macskája miau
Erwin Schrödinger osztrák fizikus 1935-ben fogalmazta meg a híres gondolkodási kísérletét, amelyben egy macskát helyezett egy dobozba egy radioaktív anyaggal és egy megmérgezésére alkalmas eszközzel. A kísérlet célja, hogy bemutassa az ún. “kettős állapot” paradoxonját a kvantumfizikában. Ez a kísérlet azóta is nagy hatással van a tudományra és a filozófiára, és máig számos vita tárgyát képezi.
Schrödinger a kvantumelmélet egyik abszurditását szerette volna szemléltetni ezzel a kísérletével.
Lépésekben:
- Erwin egy képzeletbeli macskát egy zárt dobozba helyezett. Nyilván a doboz is képzeletbeli. Ugye.
- A dobozba nem lehet belelátni. Nem csak azért, mert képzeletbeli, hanem a szemléltetéshez el kell ezt fogadni.
- A doboz tartalmazza a macskát, egy szerkezetet, ami egy radioaktív anyagot tartalmaz, egy Geiger–Müller-számlálót, egy kalapácsot, és egy hidrogén-cianid tartalmú üveget. Ja, mindez képzeletbeli.
- Képzeld, a szerkezetet a macska nem tudja befolyásolni.
- A szerkezetben található radioaktív anyag bomlik, de nem tudni, mennyi idő alatt. Például egy óra alatt egy atom vagy lebomlik, vagy ugyanekkora valószínűséggel nem bomlik le.Ez a valóságban is így lehet.
- Ha lebomlik, akkor a radioaktív bomlást észleli a képzeletbeli Geiger–Müller-számláló.
- A képzeletbeli Geiger–Müller-számláló észleléskor egy relén keresztül elengedi a képzeletbeli kalapácsot, ami összetöri a képzeletbeli hidrogén-cianidos üveget, megölve ezzel a képzeletbeli macskát.
- Az egy óra alatt, amíg magára hagyjuk a dobozt, feltételezhetjük, hogy a képzeletbeli macska él, ha időközben nem volt atombomlás.
- Arról, hogy a képzeletbeli macska él-e vagy meghalt, ki kell nyitni a képzeletbeli dobozt.
A fogós-ravasz kérdés azonban az, hogy milyen állapotban van a macska a doboz kinyitása előtt?
A kvantumelmélet szerint a macska hullámfüggvénye egy élő és egy halott macska hullámfüggvényét egyszerre tartalmazza.
Schrödinger számára az az elképzelés, hogy a macska egyszerre élő és holt is, abszurd elképzelés volt, amit nem tudott elfogadni. A kvantummechanika kísérletileg mégis ezt az eredményt erősíti meg.
Tehát a “Schrödinger macskája” kísérletben a macska létezése két állapotban van, lehet életben és lehet halott. Az állapot azonban nem határozható meg, amíg az állapotot meg nem figyeljük.
Ez az állapotok szuperpozíciójának paradoxonja, amelyben egy részecske vagy rendszer két vagy több egymástól különböző állapotban lehet egyszerre, amíg az állapotot meg nem figyeljük.
Ez azt jelenti, hogy a részecske nem létezik egy adott állapotban, amíg meg nem figyeljük. Egyszerűbben: A képzeletbeli macska állapota se nem élő, se nem holt, amíg ki nem nyitjuk a dobozt, de erről bővebben itt lentebb.
A lehetséges megoldások:
Az egyik lehetséges megoldás az, hogy az állapotot mérés nélkül is meg lehet határozni, azonban ez nem egyértelműen értelmezhető a kvantumfizika szempontjából.
Egy másik lehetséges megoldás az, hogy a macska létezése két állapotban van, és amíg az állapotot meg nem figyeljük, a macska valóban két állapotban van egyszerre.
A harmadik megoldás az, hogy a kvantumfizikai szuperpozíció elmélete helytelen, és az állapot valójában egy adott állapotban van, amíg meg nem figyeljük.
Bár a “Schrödinger macskája” gondolatkísérlet sok vita tárgya, számos fontos következtetést lehet levonni belőle. Ez a kísérlet segítette a kvantummechanika fejlődését és megértését.
A kísérlet a tudományos és filozófiai közösséget is arra ösztönzi, hogy tovább vizsgálják a kvantummechanika paradoxonjait és nehézségeit. Bár a kísérlet továbbra is kihívást jelent a tudósok és filozófusok számára, az azért rendkívül fontos, mert rámutat az emberi érzékszerveink korlátaira, és megkérdőjeleződik a valóság és az észlelés közötti kapcsolatot.
A “Schrödinger macskája” gondolatkísérlet továbbra is inspiráló forrás számos művészeti, tudományos és filozófiai területen, és sokak számára egyszerre jelképezi a tudomány és a művészet határait átlépő képzelet erejét.
Bár a kísérlet még mindig megoldatlan problémákat hordoz magában, azt is megmutatja, hogy az emberiség még mindig rengeteg kérdést találhat a világ működésével kapcsolatban. Ez a gondolatkísérlet a tudományos ismeretterjesztés egyik legikonikusabb példája, amely széles körű érdeklődésre tarthat számot, és olyan vitára sarkall, és amely még hosszú ideig a tudomány és a filozófia fontos része marad.
