החתול של שרדינגר: מה זה? מה זה אומר?

חתול קטן בתוך קופסה אדומה

אולי שמעת את המונח 'החתול של שרדינגר' המכונה בשיחת מפלגה או שאתה זוכר אותו במעורפל משיעור פיזיקה בתיכון. זה ניסוי מחשבה, והוא מפורסם כמו שהוא מטריד.



החתול של שרדינגר חי. החתול של שרדינגר מת. זה שניהם עד שתאשר זאת. מְבוּלבָּל?



הנה מה שאתה צריך לדעת על החתול של שרדינגר.

מי היה שרדינגר, ועל מה הוא דיבר?

אוסטריה - 28 באוגוסט: ארווין שרודינגר (1887-1961) ייסד את מכניקת הגלים ויצר את שרודינגר

ארווין שרדינגר היה פיסיקאי אוסטרי שזכה בפרס נובל על עבודתו על תורת הקוונטים עוד בשנת 1933. הוא יצר את ניסוי המחשבה שלו, החתול של שרדינגר, כדי לאתגר את הפרשנות של קופנהגן - לסופרפוזיציה קוונטית.



לקוראים שאינם מומחים בפיזיקה, הנה הסבר מדולל מאוד לסופרפוזיציה קוונטית:

חלקיקים ברמה הקוונטית (קטנים להפליא, באופן בלתי אפשרי כמעט) אינם נמצאים במצב אחד. הם משתנים בין מגוון מדינות קיימים בכל המדינות הללו בו זמנית .

החלקיקים המתמידים בשטף ובכל מקום בבת אחת נשארים בסופרפוזיציה הזו עד שמישהו מודד או מתבונן בחלקיק. בשלב זה, החלקיק יישאר במצב או במצב קבוע.



כך, על פי הפרשנות של קופנהגן, כך חלקיקים מתפקדים ברמה הקוונטית.

אז מה קורה עם החתול?

חתלתול עם מיקרוסקופ בבית חולים לבעלי חיים

כאן נכנס לשחק החתול של שרדינגר. זה היה ניסוי מחשבה שנועד לאתגר את הפרשנות של קופנהגן.

אז בואו נשחק את ניסוי המחשבה יחד, ואזהרה הוגנת, יש כמה מילים גדולות לפנינו:



מה אם נזרוק משהו מורכב יותר, נגיד יצור חי שלם, לתערובת? האם זה יכול לשנות בין אם החלקיקים יהיו במצב סופרפוזיציה כמתואר לעיל?

תמונה א חתול בתוך קופסה עם רעל מכיל. הרעל אמור להינתן לחתול על בסיס ריקבון רדיואקטיבי של חלקיק תת אטומי .

כעת, כפי שנדון קודם, החלקיקים הללו נמצאים בריקבון ולא מתפוררים בו זמנית, בהתחשב בכך שהם נמצאים בסופרפוזיציה.

מכיוון שחלקיקים זעירים אלה תמיד שטפים, אין לדעת האם הרעל שוחרר והחתול מת או לא, או שהרעל לא שוחרר והחתול עדיין בחיים.

לכן, על פי הפרשנות של קופנהגן, החתול גם חי וגם מת עד שנצפה . אנו יכולים לקבוע את 'גורלו' של החתול רק כאשר מישהו סוף סוף פותח את התיבה ומתבונן בחתול.

בסדר. החתול של שרדינגר. אבל מה הטעם?

חתול פלאפי מצחיק בחלל עם רקע גלקסי

כל מטרת הניסוי של חתול שרדינגר הייתה להראות כי כן, נראה שטבעם של חלקיקים תת-אטומיים הוא אקראי, אך בסופו של דבר, חתול אינו חלקיק תת-אטומי ולכן אינו יכול להיות בסופרפוזיציה.

החתול יצטרך להיות חי או מת, לא חתול-זומבי-מוזר המשתנה תמיד. בקיצור, זה מראה עד כמה זה מגוחך לשקול מצבים קוונטיים לאובייקטים גדולים יותר.

החתול של שרדינגר עשה את דרכו לתרבות הפופ, במיוחד ב קומיקס ומדע בדיוני, ואנשים רבים מתייחסים אליו כאשר מדברים על סיטואציה עם תוצאה לא ידועה.

האם שמעת על החתול של שרדינגר בעבר? האם אתה חושב שהחתול יכול להיות גם חי וגם מת? ספר לנו את תיאוריות הקוונטים שלך בתגובות למטה!