Schrödingerova kočka
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Schrödingerova kočka je myšlenkový experiment, který vymyslel Erwin Schrödinger, aby poukázal na nekompletnost teorie kvantové mechaniky co se týče přechodu mezi subatomickým a makroskopickým světem.
Obsah |
[editovat] Popis experimentu
Představme si kočku neprodyšně uzavřenou v neprůhledné krabici. V krabici je také umístěn přístroj obsahující radioaktivní nuklid a nádobu s jedovatým plynem. Pokus je navržen tak, že po jedné hodině je 50% šance, že se nuklid rozložil. Pokud přístroj detekuje rozpad nuklidu, uvolní plyn, který otráví kočku. Podle principů kvantové mechaniky se nuklid, který není pozorován, nachází v superpozici stavu „rozloženého nuklidu“ a stavu „nerozloženého nuklidu“ (existuje jakoby v obou stavech zároveň). Z toho vyplývá, že i celá soustava by se měla nacházet v superpozici stavů rozpadlý nuklid, mrtvá kočka a nerozpadlý nuklid, živá kočka. Avšak pokud otevřeme krabici, uvidíme pouze jeden z těchto stavů, kočka rozhodně nemůže být „zároveň živá i mrtvá“.
Otázkou proto zůstává, kdy soustava přestává existovat jako superpozice stavů a stává se z nich pouze jediný? Účelem experimentu je ukázat, že teorie kvantové mechaniky není kompletní bez zákonů, které popisují stav, kdy vlnová funkce kolabuje a kočka zemře, nebo zůstane naživu namísto obou těchto stavů.
Schrödinger samozřejmě nikdy nezamýšlel tento pokus praktikovat, aby zjistil, zda se kočka opravdu nachází v tomto polomrtvém/položivém stavu. Namísto toho konstatoval, že je teorie kvantové mechaniky nekompletní a neodpovídá skutečnosti v tomto znění. Kočka musí být buď živá, nebo mrtvá (neexistuje žádný stav mezi životem a smrtí) a stejné pravidlo (dovozuje Schrödinger) musí platit i pro nuklid. Musí být buď rozložený, nebo ne.
Mohli bychom tento paradox dále prohlubovat. Schrödinger se jde podívat do laboratoře, zda-li je kočka živá, nebo mrtvá. Z hlediska jeho kolegů se teď Schrödinger nachází v superpozici dvou stavů - ví i neví, v jakém stavu je kočka a zároveň pro ně je kočka nadále mrtvá i živá. Vlnová funkce popisující tento stav kolabuje až ve chvíli, když Schrödinger vyjde z laboratoře a oznámí výsledek experimentu svým kolegům. Ale z hlediska lidí mimo budovu výzkumného ústavu by se měli všichni v budově nacházet v superpozici dvou stavů - vědí i nevědí, jak dopadl experiment, a kočka je pro ně stále zároveň živá i mrtvá. Atd. atd. až ad absurdum.
[editovat] Publikace
Původní článek se s titulkem Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Současná situace v kvantové mechanice) objevil v roce 1935 v německém časopise Naturwissenschaften (Přírodní vědy). Původně byl odpovědí na článek o EPR paradoxu publikovaný Einsteinem, Podolským a Rosenem ve stejném roce.
[editovat] Humor
- Pojem Schrödingerův terorista je humorné označení teroristy, který je ve stavu mezi životem a smrtí, nebo se neví, jestli žije. Příkladem může být třeba Jásir Arafat, když byl před smrtí ve stavu komatu, nebo Usáma bin Ládin.
- Paní Schrödingerová vyčítá svému manželovi: „Proboha, cos dělal s tou kočkou? Vždyť je napůl mrtvá!“
- Terry Pratchett a jeho teorie Schrödingerovy kočky (kniha Nefalšovaná kočka).
- Pojem Schrödingerův kocour používá ve své knize Poslední hlídka ruský spisovatel Sergej Lukjaněnko pro označení magického předmětu, který má formu kožešinového límce, umístí se kolem krku oběti a pokud se tato pokusí použít magii, zatne do ní drápy.
- Popis experimentu se objevuje také v 17. díle 1. série seriálu The Big Bang Theory, kdy je aplikována na možnost vztahu s hlavní hrdinkou - Penny
