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

Žhavé hvězdy pokrývají obří magnetické skvrny

Žhavé hvězdy pokrývají obří...

Astronomové objevili vskutku gigantické magnetické skvrny na povrchu extrémně...
Cesta do vesmíru je opět volná

Cesta do vesmíru je opět volná

Od 11. 5. do konce srpna tohoto roku mohou zájemci opět navštívit největší...
Zrod planety v přímém přenosu

Zrod planety v přímém přenosu

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT odhalila neklamné známky zrodu...
Bahenní vulkanismus na Marsu

Bahenní vulkanismus na Marsu

Mezinárodní vědecký tým, jehož součástí byli i čeští výzkumníci,...
Planeta, kde po večerech prší. Nikoliv však voda, nýbrž rozžhavené železo

Planeta, kde po večerech prší. Nikoliv...

Pomocí dalekohledu ESO/VLT vědci pozorovali extrémní extrasolární planetu, u které...
Muskův Starship SN4 je na dobré cestě k prvnímu letu

Muskův Starship SN4 je na dobré...

Představitelé Muskovy americké technologické společnosti SpaceX mají důvod...
Astronomové vytvořili netradiční obraz planety Jupiter

Astronomové vytvořili netradiční...

Pomocí technologie Lucky imaging astronomové získali pozoruhodný snímek...
Nedaleko Sluneční soustavy byla nalezena černá díra

Nedaleko Sluneční soustavy byla...

Astronomové z Evropské jižní observatoře (ESO) a dalších institucí objevili černou...
Další důkaz, že se Albert Einstein nemýlil

Další důkaz, že se Albert...

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT poprvé prokázala, že hvězda obíhající...
Hubbleův teleskop zkoumá vesmír již třicet let

Hubbleův teleskop zkoumá vesmír...

Přesně před třiceti lety 24. dubna 1990 raketoplán Discovery vynesl do...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Dostal papež Julius II. pohlavní nemoc jako trest za nemravný život?

Dostal papež Julius II. pohlavní...

Všichni dobré vědí, že i duchovní jsou lidé z masa a kostí. Proto není divu,...
Památka v pohybu: Cestující maják Rubjerg Knude

Památka v pohybu: Cestující...

Na severním pobřeží Dánska stojí už celých 120 let. Mezi turisty je i...
Úžasný bodlák: Co dokáže ostropestřec mariánský?

Úžasný bodlák: Co dokáže...

Může léčit játra, pomáhat při cukrovce, zpomalovat stárnutí mozku a s ním...
Na popravu lupiče Jana Jiřího Grasela se přišla podívat celá Vídeň

Na popravu lupiče Jana Jiřího Grasela...

Jan Jiří Grasel se plíží s rasovským pytlem krajinou. Rasové, kteří měli za úkol odklízet všechno pošlé a...
Archeologové odkryli neznámý mayský palác. Vysvětlí tajemství záhadného úpadku Mayů?

Archeologové odkryli neznámý mayský...

Mayská civilizace vznikla několik tisíciletí před naším letopočtem. Vrcholu...
Den, kdy zahynuli dinosauři

Den, kdy zahynuli dinosauři

V dnešní době už si zřejmě neumíme představit, že by...
Konec dynastie Arpádovců: Otrávila uherského krále Ondřeje III. vlastní šlechta?

Konec dynastie Arpádovců: Otrávila...

„Král Ondřej zemřel. Někdo mu podal jed,“ šeptají si drbny na uherském dvoře roku 1301....
Slzy nebo smích: Čich jako nejsilnější spouštěč vzpomínek a emocí

Slzy nebo smích: Čich jako...

Vůně koláčů, vycházející z otevřených dveří pekárny může fungovat jako časový...
Máte právo nevypovídat! Co se stane, když policisté zapomenou Mirandu?

Máte právo nevypovídat! Co se...

Houkají sirény, majáky svítí jak na Silvestra. „Máte právo nevypovídat. Vše, co od...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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