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

V Praze vybudují nové centrum pro špičkovou fyziku

V Praze vybudují nové centrum pro...

Vědecké centrum pro špičkový výzkum fyziky pevných látek za téměř...
Vodka z Černobylu

Vodka z Černobylu

Odborníci vyrobili vodku, jež nese název ATOMIK, ta obsahuje obiloviny...
Tučňák velký jako člověk

Tučňák velký jako člověk

Dle nedávno zveřejněného výzkumu žil v období paleocénu na Novém Zélandu...
Na co se umírá v Evropě? 

Na co se umírá v Evropě? 

Nejčastější příčinou úmrtí v Evropě jsou podle údajů Eurostatu nemoci oběhové...
Prověřeno v poušti – nová ochranná známka českých egyptologů

Prověřeno v poušti – nová ochranná...

Výrobky a technologie, které zvládnou extrémní pouštní podmínky, zejména...
Čandrájan-2 míří na Měsíc

Čandrájan-2 míří na Měsíc

Sonda, jejíž jméno by se dalo přeložit jako Měsíční loď 2, odstartovala...
Vědci vytvořili drobounký plátek zlata. Je 100 000krát tenčí než lidský vlas

Vědci vytvořili drobounký plátek...

Vědci z Velké Británie vytvořili dosud nejtenčí plátek zlata na...
Noční savci zblízka

Noční savci zblízka

Během srpna a září mohou lidé na více než 50 místech po celé České republice...
Studie Kalifornské univerzity: Proč kočky žerou trávu?

Studie Kalifornské univerzity: Proč...

Američtí vědci z Kalifornské univerzity nahlédli mezi stovky majitelů koček,...
K zubaři bez strachu z bolesti?

K zubaři bez strachu z bolesti?

Vědci z University of Plymouth přišli s výzkumem kmenových buněk. Podle...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Nacisté a bolševici si dělí Evropu: 80 let od uzavření paktu Molotov-Ribentrop

Nacisté a bolševici si dělí...

Jsou dvě hodiny ráno a sovětský a německý šéf diplomacie stvrzují podpisy...
Otto Skorzeny: Hitlerův James Bond

Otto Skorzeny: Hitlerův James Bond

Říkali o něm, že je nejnebezpečnějším mužem Evropy. Tak trochu vůdcův...
Nejbohatší muž planety: Jak likvidoval John Davidson Rockefeller konkurenci?

Nejbohatší muž planety: Jak...

„Chci vydělat 100 000 dolarů a žít do 100 let,“ prohlašuje sebevědomě malý...
Proč zavraždili Julia Caesara?

Proč zavraždili Julia Caesara?

Pro někoho diktátor a tyran, pro druhé člověk, který změnil evropské i celosvětové...
Potopené ponorky rozebírají sběrači kovů. Ničí tak hroby padlých vojáků

Potopené ponorky rozebírají sběrači...

Více než stovka ponorek z doby Druhé světové války leží na dně...
Berlínský dobytčí trh přejmenovali na počest ruského cara

Berlínský dobytčí trh přejmenovali...

Už od středověku se tu nachází rušný dobytčí trh, na kterém si po dlouhá staletí...
Ferdinand I. Habsburský dráždil stavy nejen daněmi

Ferdinand I. Habsburský dráždil...

Rakouský arcivévoda Ferdinand se může radovat. Volbou z 23. října 1526 mu...
Potopené město Thonis potápěči prohledávají za pomocí scanu

Potopené město Thonis potápěči...

Potápěči, kteří prozkoumávají zatopené prastaré egyptské město Thonis,...
Vraždy za doživotí: Co způsobil heparinový vrah?

Vraždy za doživotí: Co způsobil...

Doživotí je v České republice nejvyšším možným trestem (trest smrti je od roku...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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