Łączna liczba wyświetleń

piątek, 19 lipca 2024

Kot Schrödingera wyrazem niedorzeczności

 

          Erwin Schrödinger, austriacki fizyk, laureat Nagrody Nobla (1933 r.) za stworzenie równania falowego, tworzącego podwaliny mechaniki kwantowej.  który walnie przyczynił się do rozwoju fizyki kwantowej. Sam jednak nie wierzył w jej poprawność, dostrzegając  w niej paradoksy. Uważał, że wszystko co się zdarza jest realne, mierzalne i określone jak w fizyce klasycznej, a wynik obserwacji zależy tylko od poprawności danych i poprawnego algorytmu (tu, funkcji Schrödingera). Schrödinger wymyślił eksperyment z kotem, by pokazać kuriozalność teorii kwantowej.

          Fizyka kwantowa zajmuje się fizyką małych obiektów w skali subatomowej. Jak wynika z doświadczeń, w przypadku pojedynczych obiektów nie można określić jednoznacznego wyniku obserwacji, ponieważ w przestrzeni kwantowej rządzi nieprzewidywalność, a wynik doświadczenia obarczony jest prawdopodobieństwem zdarzenia. Niels Bohr interpretował funkcję Schrödingera nie jako algorytm dający dokładny stan obiektu, ale jako wzór na prawdopodobieństwo zdarzenia.

          Aby wykazać błąd w rozumowaniu Nielsa Bohra, Schrödinger wymyślił eksperyment myślowy. Należało wyobrazić sobie kota zamkniętego w nieprzezroczystym pudełku z jednym atomem, który na skutek emisji energii mógłby zabić kota. Niels Bohr uważał, że do czasu otwarcia pudełka (dokonania obserwacji) nie można określić stanu, czy kot żyje, czy nie. Schrödinger nie mógł się pogodzić z faktem nieokreśloności stanu kota. Mawiał, że do czasu obserwacji kot żyje i jednocześnie nie żyje, uznając to za paradoks. Zdrowy rozsądek tu zawodzi. Kot Schrödingera zyskał sławę niedorzeczności, która okazuje się faktem doświadczalnym.

          Od tego czasu dokonano wiele eksperymentów, a wyniki wskazują, że Niels Bohr miał rację. W przypadku małych obiektów, do czasu dokonania obserwacji, ich stan jest nieokreślony.

          Można odnieść wrażenie, że fizyka kwantowa opisuje niedorzeczności, ale taka ona jest. Szkopuł w tym, że nie można tego racjonalnie wytłumaczyć.

          Przykładem nieokreśloności może być połowiczny rozpad pierwiastków promieniotwórczych. Nie wiadomo, który pojedynczy atom ulega rozpadowi, ale wiadomo, że 50% masy temu ulegnie.

          W szerszym kontekście, nieokreśloność zjawisk staje się paradygmatem świata subatomowego. Wraz z zasadą nieoznaczoności Wernera Heisenberga (1901–1976) ujawniają się tajemnice Świata stworzonego. Mówi ona, że nie sposób przewidzieć dokładnie, co się zdarzy w danych okolicznościach. Doświadczenia przeprowadzone w tych samych warunkach nie dają tych samych wyników, możemy tylko stwierdzić, jaki jest przeciętny, w sensie statystycznym (kazualizm – przypadek rządzi zdarzeniami i ich następstwami) przebieg zjawiska. Bieg historii zależy czasem od przypadku (B. Pascal). Trzeba pogodzić się z faktem, że dla człowieka istnieje bariera poznawcza. Im głębiej penetruje się rzeczywistość, tym bardziej dotyka się istoty rzeczywistości, która dla człowieka, póki co, jest nieosiągalna (Immanuel Kant).

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz