Hva er Schrödingers Cat?

Det er viktig å merke seg at ingen faktiske katter, ekte eller superposisjonert , ble skadet under opprettelsen av denne Wisegeek -artikkelen.(Inside Joke for Physics Majors).

Erwin Schrödinger var en samtid av andre fremtredende fysikere som Albert Einstein og Neils Bohr, selv om han var mer interessert i et relativt nytt felt kalt Quantum Physics .Kvantefysikk generelt gikk imot mye av det Einstein og Bohr anså for å være vitenskapelig faktum, noe som førte til en rekke debatter på høyt nivå mellom Schrödinger og Einstein.Et av disse argumentene inneholdt et paradoksalt tankeeksperiment vi nå kjenner som Schrödingers katt , selv om katten aldri var mer enn teoretisk.

Et av de iboende problemene med subatomiske systemer er vanskeligheten med menneskelig observasjon.Man kan anta at subatomiske partikler oppfører seg på en viss måte, men å introdusere et mikroskop eller et kamera for å observere dem i handling kan påvirke den naturlige oppførselen til det subatomiske systemet negativt.Dette vil være ekvivalent med et klasserom med elever som endret atferd når de oppdaget et dokumentarfilmkamerabesetning i rommet.Schrödinger foreslo et eksperiment der en levende katt ville bli plassert i et bur på den ene siden av et metallrør.I nærheten av katten ville være et hetteglass som inneholder giftig gass og en triggermekanisme.En forsker ville plassere en veldig liten mengde av et radioaktivt stoff i den andre enden av røret.Dette radioaktive materialet ville forfalle med en hastighet på ett atom i timen, men sjansene for at det oppstår er femti-femti.Hvis et atom faktisk ble frigjort, ville det føre til at hetteglasset av giftig gass går i stykker og katten ville dø.Ingen atomforfall ville bety at katten lever.

Når dette teoretiske røret ble forseglet, ville ingen observasjon utenfor ville være mulig.Ingen ville være i stand til å sjekke inn Schrödingers Cat i en hel time.Etter at 60 minutter er gått, ville spørsmålet til eksperimentøren være Schrödingers Cat Alive or Dead?.Under Einsteins -teorier ville katten enten være død eller i live, uten midtbane.Først når røret ble åpnet og kattens status ble observerbar, kunne et definitivt svar bli funnet.Einstein ville enten se en død eller levende katt, siden Gud ikke spiller terninger med universet.

Under Schrödingers teori om kvantefysikk er imidlertid katten faktisk i to forskjellige stater samtidig.En versjon av katten er død, men en annen lever fremdeles.Dette er måten subatomiske systemer også måtte fungere, som setter opp paradokset.En katt bor i et makroskopisk system, der objekter enten lever eller de ikke.Det er ingen mellomgrunn, for eksempel en halv levende katt.I kvantefysikk kan imidlertid den teoretiske Schrödingers Cat eksistere i forskjellige stater, fra helt levende til døde og alle stadier derimellom.Alle disse tilstandene, kjent som

Superposisjon

er mulige utfall fra eksperimentet, selv om bare en kunne observeres som sant da forskeren undersøkte katten. Schrödinger selv uttrykte senere beklagelse at han brukte en katt som det potensielle offeret for enParadoksalt tankeeksperiment.Hans opprinnelige poeng var å illustrere noen av problemene med å observere subatomiske systemer og trekke konklusjoner når observasjonshandlingen kunne skjule resultatene.Ved å ta paradokset ut av den mindre subatomiske verdenen og flytte den inn i den større makroskopiske verdenen, beviste Schrödinger faktisk poenget sitt for Einstein og andre, men hans teoretiske objektleksjon ville for alltid være kjent som Schrödingers Cat.