Žije, či nežije Schrödingerova kočka?

Schrödingerova kočka je zajímavý myšlenkový experiment, jehož autorem je rakouský teoretický fyzik a jeden ze zakladatelů kvantové fyziky Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887 – 1961). Proslavil se především formulací nerelativistické vlnové rovnice pro popis hmotných částic.

Ta se na jeho počest nazývá Schrödingerovou rovnicí.

Na „kočičím principu“ chtěl Schrödinger ukázat na nekompletnost teorie kvantové mechaniky v oblasti přechodu mezi subatomickým a makroskopickým světem.

Základem experimentu je představa kočky uzavřené v neprodyšné a neprůhledné krabici. Spolu s ní je zde umístěn i přístroj obsahující radioaktivní nuklid a nádobu s jedovatým plynem. Pokus je navržen tak, aby po 1 hodině byla 50% pravděpodobnost, že se nuklid rozloží.

Pokud přístroj zjistí rozložení nuklidu, uvolní plyn, který kočku otráví.

Podle principu kvantové mechaniky se nuklid, který není pozorován, nachází v tzv. superpozici stavu „rozloženého nuklidu“ a stavu „nerozloženého nuklidu“. Existuje tedy jakoby v obou dvou stavech zároveň!

Z toho logicky plyne, že celá soustava by se měla nacházet ve stavu superpozice (rozpadlý nuklid + mrtvá kočka a zároveň i nerozpadlý nuklid + živá kočka). V případě, že však otevřeme krabici, spatříme pouze jeden z těchto stavů, protože kočka nemůže být současně živá i mrtvá!

Kardinální otázkou tedy zůstává, kdy soustava přestává fungovat jako superpozice stavů a stává se z ní pouze stav jediný.

Účelem experimentu bylo ukázat, že teorie kvantové mechaniky není kompletní bez zákonů popisujících stav, kdy vlnová funkce kolabuje a kočka zemře nebo zůstane naživu. Stejná pravidla jako pro kočku (tedy buď živá, nebo mrtvá) musí podle Schrödingera platit i pro nuklid, který musí být buď rozložený, nebo ne.

Tento paradox by se dal „dohnat až do absurdna“. Schrödinger odcházející kontrolovat, zda je kočka živá či mrtvá, se z hlediska případných kolegů ocitá v superpozici dvou stavů. Ví i neví, v jakém stavu je kočka a zároveň je pro něj kočka živá i mrtvá.

Vlnová funkce popisující tento stav kolabuje až ve chvíli, kdy Schrödinger výsledek experimentu oznámí. Jenže z hlediska lidí stojících vně laboratoře se všichni v laboratoři nacházejí v superpozici dvou stavů – vědí i nevědí, jak experiment dopadl, a tudíž je pro ně kočka živá i mrtvá…

A tak dále až do nekonečna!

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Země zrychluje tempo své rotace

Země zrychluje tempo své rotace

Rok 2020 byl ve znamení nejen pandemie, ale i krátkých dnů, dokonce...
Zařízení z VUT pomůže jadernému výzkumu

Zařízení z VUT pomůže jadernému...

Vědci z brněnské techniky spustili novou experimentální smyčku pro výzkum...
Nobelova cena za fyziku udělena

Nobelova cena za fyziku udělena

Za to, že svět přesvědčili o existenci černých děr, byla dnes udělena Nobelova...
Na ISS vzniklo páté skupenství hmoty

Na ISS vzniklo páté skupenství...

Už Albert Einstein předpovídal, že takové skupenství může existovat....
Češi se podíleli na odkrytí vzniku kovu

Češi se podíleli na odkrytí...

Mezinárodní tým složený z vědců z Česka, Spojených států amerických a...
Nový výzkum na poli počítačových tomografů i magnetických rezonancí

Nový výzkum na poli počítačových...

Jak lépe chránit lidi a další živé organismy či citlivé přístroje před účinky...
Profesor Podolský: Teoretická fyzika je jako kabala

Profesor Podolský: Teoretická...

Dá se považovat za „einsteinologa“, vyučuje teoretickou fyziku se zaměřením na...
Stephen Hawking: Genialita spoutaná na vozíčku

Stephen Hawking: Genialita...

Podnikatel Elon Musk, astrofyzik Martin Rees, další astrofyzik...
Byl zpozorován projev páté základní síly, jenž by napomohl vysvětlit temnou hmotu?  

Byl zpozorován projev páté základní...

Dosud se předpokládalo s existencí čtyř základních přírodních sil, jež se...
Byla vyhlášena Nobelova cena za fyziku

Byla vyhlášena Nobelova cena za...

V úterý 8. 10. byli vyhlášeni vítězové Nobelovy ceny za fyziku....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pražští řezníci vytáhli na Jindřicha Korutanského sekery

Pražští řezníci vytáhli na...

28. listopadu 1310 dorazí Jan Lucemburský k branám Prahy. Chystá se zaútočit na...
Zpátky na parket! 6 strhujících národních tanců

Zpátky na parket! 6 strhujících...

Plesová sezóna vrcholí, taneční sály ale letos zejí prázdnotou. Připravte se tedy na...
Dudlík, šnorchl i sprcha v jednom. Co jste nevěděli o sloním chobotu?

Dudlík, šnorchl i sprcha v jednom....

Je to rozhodně nepřehlédnutelný orgán, který v živočišné říši nemá...
Nepoctiví pekaři přidávali do chleba piliny i hlínu

Nepoctiví pekaři přidávali do...

„Podvádíte,“ píchne nespokojeně mistr pekařského cechu prstem do žitného bochníku....
Nejdražší kosmetika: Mýdlo za 60 000 korun, krém za 20 000 korun!

Nejdražší kosmetika: Mýdlo za...

Luxusní dřevěná krabička skrývá poklad, který si na první pohled lidé...
Perseverance hlásí úspěšné přistání

Perseverance hlásí úspěšné přistání

Ve čtvrtek 18. února 2021 ve 21:43 středoevropského času po manévru trefně...
Perillos z Athén se stal obětí vlastní mučící hračky

Perillos z Athén se stal obětí...

„Jeho výkřiky k vám přijdou potrubím jako něžný, nejpatetičtější a nejmelodičtější...
Zvláštní rodiny: Nejširší jazyk a posedlost animákem

Zvláštní rodiny: Nejširší jazyk a...

Pohádka Na vlásku znáte? A co kdybyste potkali rodinu,...
Našel první čínský císař nápoj nesmrtelnosti?

Našel první čínský císař nápoj...

Panovníci jedné z nejvyspělejších říší světa své doby jako pomatení hledají...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.