Erwin Schrödinger był najsłynniejszym austriackim naukowcem i jednym z twórców mechaniki kwantowej. Pracował w dziedzinie fizyki teoretycznej, a nawet otrzymał za swoją pracę Nagrodę Nobla. Ale Schrödinger jest najbardziej znany z innego powodu.
Erwin Schrödinger był bardzo szanowaną i znaną postacią w środowisku akademickim. Pracował z teorią kwantową i uzyskał wyniki obliczeń, które później stanowiły podstawę mechaniki falowej, wyprowadził tzw. „równanie Schrödingera”, za które otrzymał najwyższą nagrodę świata naukowego – Nagrodę Nobla. Ponadto Schrödinger jest autorem wielu prac z dziedziny fizyki, a także książki „Czym jest życie?”, gdzie podchodzi do wielu zagadnień pochodzenia życia na planecie z punktu widzenia praw fizycznych. Jednak paradoks Schrödingera jest najbardziej znany na świecie.
Eksperymentuj z kotem
Kot Schrödingera to specjalny eksperyment przeprowadzony przez tego słynnego fizyka w celu udowodnienia niedoskonałości obliczeń w mechanice kwantowej, kiedy prawa świata mikroskopowego zamieniają się w prawa makroskopowe. Jego istota jest następująca: kot jest zamknięty w pewnym pudełku. Samo zwierzę nie może otworzyć pudełka, ani obserwator. Wraz z kotem w pudełku umieszczana jest niewielka ilość niebezpiecznej substancji radioaktywnej. W czasie, gdy kot siedzi w pudełku, jeden atom tej substancji może się rozpadać, ale nie może się ona rozpadać. Nikt nie wie dokładnie, kiedy to się stanie ani czy w ogóle. Jeśli atom mimo wszystko ulegnie rozpadowi, rurka odczytowa licznika Geigera w tym pudełku przesunie się na bok, co wprawi w ruch mały młotek, który rozbije kolbę z zainstalowanym tam wcześniej kwasem cyjanowodorowym. Uciekający kwas cyjanowodorowy zatruje kota, umrze w ciągu kilku sekund. Jeśli jednak nie nastąpi tak niewielka zmiana, jak rozpad pojedynczego atomu, kot będzie żył.
Wyjaśnienie znaczenia eksperymentu
Jeśli zostawisz na chwilę tę strukturę z substancją radioaktywną, trucizną i kotem i nie zajrzysz do pudełka, to nie będzie można przewidzieć, czy kot jeszcze żyje, czy już nie żyje. Szanse na jego przeżycie i śmierć będą równe w przypadku braku obserwacji. Oznacza to, że niepewność świata mikroskopowego w tym przypadku zamienia się w niepewność świata makroskopowego. I można go łatwo wyeliminować za pomocą prostej obserwacji.
W fizyce kwantowej takie zjawisko nazywa się superpozycją, gdy mieszają się dwa nieokreślone stany, na przykład przy braku obserwacji jądro atomu jest jednocześnie uważane za rozpadające się i nierozpadające się. Dzięki obserwacji naukowiec może dokładnie określić wynik rozkładu lub zatrucia kota. Problem polega na tym, aby poprawnie odpowiedzieć na pytanie: kiedy następuje przejście z jednego stanu do drugiego? Teoria kwantów, jak pokazuje eksperyment Schrödingera, nie daje jeszcze wszystkich odpowiedzi i pozostaje niekompletna bez pewnych reguł, które powinny wyjaśniać, w którym z wielu momentów jądro atomowe rozpada się i kot przestaje żyć. Nie ma stanu pośredniego między rozpadem a nierozpadem jądra, życiem i śmiercią kota, dlatego fizyka kwantowa musi dokładnie określić moment przejścia z jednego stanu do drugiego.
