Schrödingerova kočka

28.08.2017 07:51
Možná jste už někdy slyšeli o slavném myšlenkovém experimentu nazvaném Schrödinge­rova kočka po jeho autorovi Erwinu Schrö­din­gerovi jednom ze zakladatelů kvantové teorie.
 

O čem ten experiment je?

Představme si, že máme schránku - krabici, do níž, po uzavření víka, nemů­­že­me vidět ani ne­mů­žeme slyšet, co se odehrává uvnitř. Do této schránky dáme kočku a nějaké zařízení, které je schopno kočku usmrtit, když dojde k rozpadu radio­aktivního jádra atomu. Může to být ampule s jedem nebo třeba pistole, která míří na kočku.

Kočka v krabici

Zařízení kočku usmrtí, když se jádro roz­pad­ne. Pravděpodobnost, že se to stane za dobu poločasu roz­padu atomu, je 50%. Když v této chvíli pokus ukončíme a otevřeme schránku, najde­me kočku buď živou, nebo mrtvou. Dle kvantové teorie, před otevře­ním schránky je ale kvan­tový stav kočky směsí stavu mrtvé kočky se stavem, v němž je kočka živá. Kočka existuje ve dvou možných histo­riích. Tato situace se jeví absurdní. Kočka přece nemůže být napůl živá a napůl mrtvá.

Zdánlivá absurdita tohoto experimentu vyplývá z naší zkušenosti s běžnou realitou, v níž každý objekt se zdá mít určitou jedno­značnou historii. Základní myšlenkou kvantové mecha­niky však je, že realitu je třeba nazírat jinak. Objekt nemá jednu určitou historii, ale všechny možné historie do chvíle, než je prove­deno pozorování a dojde ke kolapsu vlnové funkce objektu. 

Pro vznik jednoznačné reality je tak důležitá role pozorovatele.

Co kdybychom pozorovatele – člověka nahradili kamerou? Kamera zaznamená stav kočky po otevření krabice. To kupodivu na situaci nic nemění. Kočka je pro nás stále živá i mrtvá současně, dokud se nepodíváme na záznam kamery. Samotná kamera tedy nestačí – vypadá to, že k tomu, aby existovala jednoznačná realita, potřebujeme mít nejen pozorovatele, ale dokonce pozorovatele, který je schopen porovnat obraz reality se svou představou o této realitě. Jinak realita existuje jen ve formě možností.

Tohoto vysvětlení se fyzikové zalekli natolik, že přišli s ideou, že při každém kolapsu vlnové funkce se náš vesmír dělí na dva či více vesmírů. To je ale také absurdnost, protože se tak tvrdí něco, co nedokážeme pozorovat ani nijak dokázat.

Jaký je rozdíl mezi tím, zda se na kočku díváme, nebo ne?

Dá se ukázat (tzv.watch dog experiment), že lze nepřerušovaným pozorováním zabránit přechodu atomu z jednoho kvanto­vého stavu do druhého. To fakticky znamená, že neustálým pozorováním stavu kočky či jádra bychom mohli zabránit rozpadu atomu a následnému smrtícímu výstřelu. Kdybychom ale jen na zlomek sekundy přerušili pozorování – mrknuli očima, pak by se atom mohl roz­padnout a kočka by byla mrtvá. To bychom ovšem zjistili až po obnovení pozorování. Mezitím by existo­valy obě možné historie stavu kočky. Byla by současně mrtvá i živá.

Watch dog

Pozorováním se ze dvou možných historií, stává jedna jediná historie.

Naše chápání reality je založeno na tom, že minulost se již stala. Podle kvantové fyziky však minu­lost vzniká až po pozorování, které se může odehrát až v budoucnosti – tj. až otevřeme krabici s kočkou a podí­váme se dovnitř. V každém přítomném okamžiku tak můžeme říci, že existuje minulost, která se ještě nestala.

Tak kvantová teorie mění náš pohled na svět.

 

Dle:Szeruda, R.: Nový pohled na lidskou duši a vědomí.