Schrödingers kat: hvad handler det om?

videnskab

Det blev oprettet i 1935, og det havde sit comeback senest i den populære serie "The Big Bang Theory": Schrödingers kat. Lanceret som et tankeeksperiment af fysikeren og nobelprisvinderen Erwin Schrödinger, vises det nu igen og igen i daglige medier. Men hvad handler den berømte kat om?

Ikke helt den kasse, som Erwin Schrödinger havde i tankerne i 1935, men lignende - Shutterstock / Dalibor Valek

Ja, katte havde kultpotentiale, selv før Internettet blev opfundet. Men Schrödinger beviser ikke kun det. Bag Schrödingers kat er et tankeeksperiment, der formodes at bevise, at overførslen af kvantemekanikkens love til vores hverdag er meningsløs.

Schrödingers kat: den eksperimentelle opsætning

Erwin Schrödinger stiller spørgsmålet om, hvorvidt en kat lever eller ej - det handler om kattens tilstand inde i en kasse, der ikke kan ses, hvilket også kunne være en slags dødelig fælde. Bare rolig: det er bare et tankeeksperiment. Intet dyr blev skadet af Erwin Schrödingers hænder. Svaret kan forventes på dette tidspunkt: Katten er både levende og død. Jeg undskylder? Det virker slet ikke. Ret! Men det er bedst at fortsætte trin for trin ved at se på den eksperimentelle opsætning:

• En kat placeres i en kasse, der ikke kan ses udefra i en time.
• I kassen er der også en ustabil atomkerne, der vil henfalde med en vis sandsynlighed inden for et bestemt tidsrum, samt en Geiger -tæller med en hammer og en flaske hydrogencyanid.
• Skulle atomkernen gå i opløsning, rammer Geiger -tælleren på grund af den radioaktive stråling og udløser hammeren.
• Mulighed 1: Hammeren kunne falde på flasken med gif.webpt, og katten ville dø.
• Mulighed 2: Hvis den ustabile atomkerne ikke opløses, forbliver Geiger -tælleren inaktiv, og hammeren ville ikke smadre flasken med hydrogencyanid. Katten ville leve.

Det er det, Schrödingers kat handler om

Spørgsmålet om tilstanden til Schrödingers kat tjener til at vise i form af et paradoks, at kvantemekaniske love ikke er så lette at kombinere med love i vores hverdag:

Objekter i mikrokosmos falder ind i kvantemekanikkens område. Individuelle atomer, f.eks. De radioaktive atomer i Schrödingers kasse, har den egenskab, at de ikke er i fast tilstand og for eksempel kan være to steder på samme tid, hvis vi ikke observerer dem. Dette er normalt og endda nødvendigt for atomerne. Kun hvis vi tager et kig på atomerne, er de i tilstandskonstanten.

I makrokosmos, det vil sige vores daglige miljø, ser det anderledes ud. Et hus har for eksempel faste ejendomme. Når den først er bygget, er den altid på den ene side af gaden og kan ikke være på den anden side af gaden på samme tid. Det er det samme med levende væsener. Dyr som Schrödingers kat kan ikke være døde eller levende på samme tid, men har altid en af disse eksistentielle tilstande.

Det betyder… ?

For tankeeksperimentet betyder dette: Så længe vi ikke observerer atomkernen i den skjulte kasse, er den gået i opløsning og ikke gået i opløsning samtidig - en ganske vist vanskelig idé set fra vores makrokosmiske synspunkt. Dette betyder efterfølgende, at Geigertælleren slår og ikke slår, hammeren falder og falder ikke, gif.webpten frigives og frigives ikke, og katten er levende og død. Sidstnævnte virker dog ikke, da katten som en del af makrokosmos skal være enten den ene eller den anden og ikke kan være begge på samme tid. Mikro- og makrokosmos kan ikke bringes så let sammen. Det vides ikke, hvorfor Erwin Schrödinger valgte en kat som eksempel. Trods alt finder hans bevis derfor et stop på einfachierisch.de.

Har du nogen spørgsmål? Følgende video illustrerer forsøget igen: