Nie ma żadnych wątpliwości, że najbardziej znanym kotem w fizyce jest ten z eksperymentu myślowego Erwina Schroedingera – ten żywy i martwy jednocześnie. Dzisiaj opowiem o kopenhaskiej interpretacji fizyki kwantowej i dlaczego nie koniecznie sprawdza się w skali makro. Był rok 1935. Schroedinger, wówczas już laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie nowych, płodnych aspektów atomów i ich zastosowanie opublikował artykuł: „Obecna sytuacja w mechanice kwantowej”. Zilustrował tam problem kopenhaskiej interpretacji fizyki kwantowej, która mówi ,że dopóki nie dokonamy aktu obserwacji nie dowiemy się czy dana cząstka jeszcze istnieje. Zrobił to przeprowadzając jeden z najbardziej popularnych eksperymentów myślowych w dziejach – przeniósł fizykę kwantową do skali marko i zamknął kota w pudełku ze śmiertelną pułapką. Może trochę bardziej precyzyjnie: Schroedinger umieścił w szczelnie zamkniętym pudełku kota, źródło promieniotwórcze w postaci jednego atomu oraz detektor promieniowania, który w momencie wykrycia rozpadu cząstki uwolni trujący gaz uśmiercający naszego futrzanego przyjaciela. Z racji tego, że szansa na rozpad atomu wynosi 50% to „zdrowy rozsądek” podpowiada nam, że takie właśnie są szanse naszego kota na to, że jest żywy i analogiczne, że niestety nie. Jednak traktując naszego zwierzaka jako obiekt kwantowy, jak założył Schroedinger sprawa ma się nieco inaczej. Interpretacja kopenhaska mówi, że do momentu przeprowadzenia pomiaru stan naszego obiektu [w tym przypadku kota] jest fundamentalnie nieokreślony, co wynika z zasady superpozycji [mówi ona, że obiekt znajduje się on równocześnie w każdym z możliwych stanów, które w tym przypadku są dwa – żywy/martwy]. Dopiero w momencie dokonania obserwacji załamuje się funkcja falowa naszego kota i „dokonuje on wyboru” - przyjmuje jeden konkretny stan [więc do tego momentu jest równocześnie żywy jak i martwy]. Fizycy nazywają ten stan superponowanym. Warto w tym momencie zaznaczyć, że zjawisko superpozycji w świecie mikroskopowym jest zjawiskiem powszechnym i znanym nam dość dobrze.
Jednak dlaczego nie możemy przeprowadzić tego eksperymentu w rzeczywistości? Pomijając względy humanitarne, kot jednoznacznie składa się z obiektów [atomów] podlegających prawom fizyki kwantowej jednak ze względu na ich olbrzymią ilość ich stany uśredniają się i nie pozwalają nam obserwować efektów kwantowych.
0 Komentarze
Odpowiedz |
nawigacja
Grudzień 2018
Kategorie
Wszystkie
|