Η γάτα που δεν έλεγε να πεθάνει
Υπέρθεση, διεμπλοκή και λοιπές κβαντικές παραδοξότητες
Το 1935, ο Αυστριακός φυσικός Έρβιν Σρέντινγκερ (Erwin Schrödinger) δημοσίευσε μια έντονα κριτική επισκόπηση αυτού που ονόμασε «παρούσα κατάσταση» στη νέα τότε θεωρία της κβαντικής μηχανικής. Η επισκόπηση του Σρέντινγκερ, γραμμένη στα γερμανικά, ήταν στο μεγαλύτερο μέρος της στεγνή και τεχνική - ένα κείμενο που τυπικά δε θα απασχολούσε κάποιον εκτός του στενού ακαδημαϊκού χώρου της κβαντικής φυσικής. Αλλά, μια σύντομη παράγραφος κάπου στα μισά της εργασίας, γραμμένη με εμφανώς χιουμοριστική διάθεση, συνέδεσε για πάντα το όνομά του με ένα νοητικό πείραμα που γαργάλησε τη φαντασία της λαϊκής κουλτούρας.
Στο πείραμα, μια γάτα τοποθετείται μέσα σε ένα κουτί παρέα με μια «διαβολική συσκευή». Η συσκευή αποτελείται από έναν μετρητή Γκάιγκερ (ένα μαραφέτι που ανιχνεύει ραδιενέργεια) συνδεδεμένο με μια φιάλη υδροκυανικού οξέος κι ένα μικρό κομμάτι ραδιενεργού ουσίας. Αν το ραδιενεργό άτομο διασπαστεί και ο μετρητής Γκάιγκερ το ανιχνεύσει, τότε μέσω ενός ρελέ απελευθερώνεται ένα σφυρί που σπάει τη φιάλη με το δηλητήριο. Αφήνουμε το κουτί στην ησυχία του για μια, δυο ώρες. Ποια είναι η μοίρα της γάτας; Είναι νεκρή ή ζωντανή;
Λοιπόν, ό,τι κι αν είναι, είναι είτε το ένα είτε το άλλο, θα έλεγε κάποιος ανυποψίαστος.
Εδώ ακριβώς βρίσκεται το ζουμί της κριτικής του Σρέντινγκερ. Για να την καταλάβουμε πρέπει να αναλύσουμε λιγάκι το πείραμα. Ο μηχανισμός λειτουργίας της διαβολικής συσκευής στην πραγματικότητα δεν είναι σημαντικός για το επιχείρημά του. Ο σκοπός της είναι απλώς να συνδέσει ένα γεγονός ατομικής κλίμακας -τη διάσπαση του ραδιενεργού ατόμου- με ένα φαινόμενο του μακρόκοσμου - τη ζωτική κατάσταση της γάτας. Η θεωρία που περιγράφει τα αντικείμενα (όπως τα ηλεκτρόνια) και τα γεγονότα που συμβαίνουν σε ατομική και υποατομική κλίμακα (όπως η ραδιενέργεια) είναι η κβαντική φυσική. Όμως, στην κβαντική φυσική τα σωματίδια δεν περιγράφονται ως μικροσκοπικά, αυτοτελή αντικείμενα που κινούνται στον χώρο. Αντιθέτως, έχουν ορισμένες ιδιότητες που στον τυπικό, πληκτικό μακρόκοσμο της καθημερινής μας εμπειρίας παρατηρούμε μόνο στα κύματα. Έτσι, η κίνησή τους περιγράφεται από μια εξίσωση που ονομάζεται κυματοσυνάρτηση - της οποίας, κατά ειρωνεία της τύχης, εμπνευστής ήταν ο Σρέντινγκερ!
Το ξέρω, ΤΟ ΞΕΡΩ! 🙈
Τα paywall είναι ενοχλητικά. Όμως, η υποστήριξη των αναγνωστών και αναγνωστριών είναι αναγκαία συνθήκη για να συνεχίσω να μπορώ να αφιερώνω τις πολλές ώρες που χρειάζεται η συγγραφή ετούτων των γραμμάτων αλλά και το υπόλοιπο περιεχόμενο εν γένει.
Αν εκτιμάς τη δουλειά που κάνουμε, αν μέσα από το Κοσμικό Λάτε μαθαίνεις κάτι καινούργιο και ενδιαφέρον, παρακαλώ πολύ σκέψου το ενδεχόμενο να το υποστηρίξεις μέσω μιας ετήσιας συνδρομής. Κοστίζει μόλις 15€.