Korisnik:Palapa/Schrödingerova mačka

Schrödingerova mačka: mačka, boca otrova i radioaktivni izvor stavljeni su u zapečaćenu kutiju. Ako interni monitor (npr Geigerov brojač ) detektuje radioaktivnost (tj. raspadanje jednog atoma), bočica se razbije, oslobađajući otrov, koji ubija mačku. Kopenhagenska interpretacija kvantne mehanike implicira da je, nakon nekog vremena, mačka istovremeno živa i mrtva. Ipak, kada se pogleda u kutiju, vidi se mačka ili živa ili mrtva, a ne i živa i mrtva. Ovo postavlja pitanje kada se tačno kvantna superpozicija završava i kada se stvarnost pretvara u jednu ili drugu mogućnost.

U kvantnoj mehanici, Schrödingerova mačka je misaoni eksperiment koji ilustruje paradoks kvantne superpozicije. U misaonom eksperimentu, hipotetička mačka može se istovremeno smatrati i živom i mrtvom kao rezultat toga što je njena sudbina povezana sa slučajnim subatomskim događajem koji se može, ali ne mora dogoditi.

Ovaj misaoni eksperiment osmislio je fizičar Erwin Schrödinger 1935. u raspravi sa Albertom Ajnštajnom kako bi ilustrovao ono što je Schrödinger vidio kao probleme kopenhagenske interpretacije kvantne mehanike. Scenario se često pojavljuje u teorijskim raspravama o interpretacijama kvantne mehanike, posebno u situacijama koje uključuju problem mjerenja.

Figura mačke u prirodnoj veličini u bašti Huttenstrasse 9, Cirih, gdje je Erwin Schrödinger živio 1921–1926. U zavisnosti od uslova osvetljenja, mačka izgleda ili živa ili mrtva.

Schrödinger je namjeravao svoj misaoni eksperiment kao raspravu o članku EPR —nazvanom po njegovim autorima Einsteinu, Podolskyju i Rosenu — 1935. EPR članak je naglasio kontraintuitivnu prirodu kvantnih superpozicija, u kojima kvantni sistem kao što je atom ili foton može postojati kao kombinacija više stanja koja odgovaraju različitim mogućim ishodima.

Preovlađujuća teorija, nazvana Kopenhagenska interpretacija, kaže da kvantni sistem ostaje u superpoziciji sve dok ne stupi u interakciju sa vanjskim svijetom ili ga promatra. Kada se to dogodi, superpozicija se urušava u jedno ili drugo od mogućih određenih stanja. EPR eksperiment pokazuje da sistem sa više čestica razdvojenih velikim udaljenostima može biti u takvoj superpoziciji. Schrödinger i Einstein su razmijenili pisma o Einsteinovom članku EPR-a, u kojem je Ajnštajn istakao da će stanje nestabilnog bureta baruta nakon nekog vremena sadržavati superpoziciju eksplodiranih i neeksplodiranih stanja.

Da bi dalje ilustrovao, Schrödinger je opisao kako se, u principu, može stvoriti superpozicija u sistemu velikih razmjera tako što će ga učiniti zavisnim od kvantne čestice koja je bila u superpoziciji. Predložio je scenario s mačkom u zaključanoj čeličnoj komori, u kojoj život ili smrt mačke ovisi o stanju radioaktivnog atoma, bez obzira da li se raspao i emitirao zračenje ili ne. Prema Schrödingeru, tumačenje Kopenhagena implicira da mačka ostaje i živa i mrtva dok se stanje ne posmatra. Schrödinger nije želio promovirati ideju mrtvih i živih mačaka kao ozbiljne mogućnosti; naprotiv, namjeravao je da primjer ilustruje apsurdnost postojećeg pogleda na kvantnu mehaniku. Ideja da bi kvantne superpozicije makroskopskih stanja mogle biti moguće dovela je do tumačenja kvantne teorije na više svjetova.

Od Schrödingerovog vremena, fizičari su davali različite interpretacije matematike kvantne mehanike, od kojih neki smatraju superpoziciju "živih i mrtvih" mačaka sasvim realnom, drugi ne. Zamišljen kao kritika Kopenhagenske interpretacije (preovlađujuće ortodoksije 1935.), Schrödingerov misaoni eksperiment s mačkama ostaje kamen temeljac za moderna tumačenja kvantne mehanike i može se koristiti za ilustriranje i upoređivanje njihovih snaga i slabosti.