Ο Erwin Schrödinger ήταν ο πιο διάσημος Αυστριακός επιστήμονας και ένας από τους ιδρυτές της κβαντικής μηχανικής. Εργάστηκε στον τομέα της θεωρητικής φυσικής και έλαβε ακόμη και το βραβείο Νόμπελ για το έργο του. Αλλά ο Schrödinger είναι πιο γνωστός για διαφορετικό λόγο.
Ο Erwin Schrödinger ήταν μια πολύ σεβαστή και γνωστή προσωπικότητα στην ακαδημία. Εργάστηκε με την κβαντική θεωρία και έλαβε τα αποτελέσματα των υπολογισμών, οι οποίοι αργότερα αποτέλεσαν τη βάση της μηχανικής των κυμάτων, απέκτησαν τη λεγόμενη «εξίσωση Schrödinger», για την οποία του απονεμήθηκε το υψηλότερο βραβείο του επιστημονικού κόσμου - το βραβείο Νόμπελ. Επιπλέον, ο Schrödinger είναι ο συγγραφέας πολλών έργων στον τομέα της φυσικής, καθώς και το βιβλίο «Τι είναι η ζωή;», όπου προσεγγίζει πολλά ζητήματα της προέλευσης της ζωής στον πλανήτη από την άποψη των φυσικών νόμων. Ωστόσο, το παράδοξο του Schrödinger είναι πιο γνωστό στον κόσμο.
Πειραματιστείτε με μια γάτα
Η γάτα του Schrödinger είναι ένα ειδικό πείραμα που διεξήγαγε αυτός ο διάσημος φυσικός για να αποδείξει την ατέλεια των υπολογισμών στην κβαντομηχανική, όταν οι νόμοι του μικροσκοπικού κόσμου μετατρέπονται σε μακροσκοπικούς. Η ουσία του έχει ως εξής: μια γάτα είναι κλειδωμένη σε ένα συγκεκριμένο κουτί. Το ίδιο το ζώο δεν μπορεί να ανοίξει το κουτί, ούτε ο παρατηρητής. Μαζί με τη γάτα, μια μικρή ποσότητα μιας επικίνδυνης ραδιενεργής ουσίας τοποθετείται μέσα στο κουτί. Κατά τη διάρκεια της περιόδου που η γάτα κάθεται στο κουτί, ένα άτομο αυτής της ουσίας μπορεί να αποσυντεθεί, αλλά μπορεί να μην αποσυντεθεί. Κανείς δεν ξέρει ακριβώς πότε θα συμβεί ή αν θα συμβεί καθόλου. Εάν, ωστόσο, το άτομο αποσυντεθεί, ο σωλήνας ανάγνωσης στον μετρητή Geiger σε αυτό το κουτί θα κινηθεί προς την πλευρά, ο οποίος θα θέσει σε κίνηση ένα μικρό σφυρί που θα σπάσει τη φιάλη με υδροκυανικό οξύ εγκατεστημένο εκ των προτέρων. Διαφυγή, το υδροκυανικό οξύ θα δηλητηριάσει τη γάτα, θα είναι νεκρή σε λίγα δευτερόλεπτα. Ωστόσο, εάν δεν εμφανιστεί μια τόσο μικρή αλλαγή όπως η αποσύνθεση ενός ατόμου, η γάτα θα είναι ζωντανή.
Εξηγώντας τη σημασία του πειράματος
Εάν αφήσετε αυτήν τη δομή με μια ραδιενεργή ουσία, δηλητήριο και μια γάτα μόνη για λίγο και δεν κοιτάξετε μέσα στο κουτί, τότε θα είναι αδύνατο να προβλεφθεί εάν η γάτα είναι ακόμα ζωντανή ή ήδη νεκρή. Οι πιθανότητες επιβίωσης και θανάτου του θα είναι ίσες αν δεν παρατηρηθεί. Δηλαδή, η αβεβαιότητα του μικροσκοπικού κόσμου σε αυτήν την περίπτωση μετατρέπεται σε αβεβαιότητα του μακροσκοπικού κόσμου. Και μπορεί εύκολα να εξαλειφθεί με απλή παρατήρηση.
Στην κβαντική φυσική, ένα τέτοιο φαινόμενο ονομάζεται υπέρθεση, όταν αναμιγνύονται δύο αόριστες καταστάσεις, για παράδειγμα, απουσία παρατήρησης, ο πυρήνας ενός ατόμου θεωρείται ταυτόχρονα τόσο αποσυντεθειμένος όσο και μη αποσυντεθειμένος. Με την παρατήρηση, ο επιστήμονας μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια το αποτέλεσμα της αποσύνθεσης ή της δηλητηρίασης της γάτας. Το πρόβλημα είναι να απαντήσετε σωστά στην ερώτηση: πότε πραγματοποιείται η μετάβαση από τη μία κατάσταση στην άλλη; Η κβαντική θεωρία, όπως δείχνει το πείραμα του Schröderer, δεν δίνει ακόμη όλες τις απαντήσεις και παραμένει ατελής χωρίς κάποιους κανόνες που θα πρέπει να εξηγήσουν σε ποια από τις πολλές στιγμές αποσυντίθεται ο ατομικός πυρήνας και η γάτα παύει να είναι ζωντανή. Δεν υπάρχει κατάσταση που ήταν ενδιάμεση μεταξύ της φθοράς και της μη φθοράς του πυρήνα, της ζωής και του θανάτου μιας γάτας, επομένως η κβαντική φυσική πρέπει να καθορίσει με ακρίβεια τη στιγμή της μετάβασης από τη μια κατάσταση στην άλλη.
