Tip:
Highlight text to annotate it
X
Czy elektron może być w dwóch miejscach naraz?
Czy kot może zarazem żyć i być martwy?
Zgodnie z założeniami mechaniki kwantowej, jedno i drugie jest możliwe.
U źródła tego dylematu znajduje się funkcja falowa.
Jest to wzór, którego używamu do opisywania obiektów kwantowych.
Aby zobaczyć jak działa, przeanalizujemy przypadek elektronu,
który został wystrzelony z kineskopu - urządzenia znajdującego się w tylnej części starych telewizorów.
Funkcja falowa dla tego elektronu pozwala określić gdzie elektron się znajduje
i co się z nim dzieje,
np. jak szybko się przemieszcza.
Aby przewidzieć gdzie elektron się znajdzie, wystarczy wstawić funkcję falową
do równania Schroedingera – kwantowego odpowiednika zasad dynamiki Newtona.
Ale tutaj zaczynają się problemy.
Funkcja falowa nie jest liczbą.
Jest złożoną funkcją opartą na liczbach urojonych, takich jak pierwiastek kwadratowy z minus jeden.
I będzie jeszcze gorzej...
Funkcja falowa pozwala osiągnąć statystyczne przewidywanie,
dotyczące przyszłego położenia elektronu.
Wynik pozwala określić możliwości, nic więcej.
Jeśli weźmiemy dwa elektrony o tej samej funkcji falowej
i sprawdzimy ich położenie, to może się okazać, że jeden jest tu,
a drugi tam.
Co gorsze, w momencie gdy zaobserwujemy, że elektron znajduję się tu, a nie tam,
to funkcja ulegnie natychmiastowym i nieodwracalnym zmianom.
Fizycy określają to jako załamanie funkcji z wachlarza możliwości
do jednej odpowiedzi.
Pomyślcie o tym przez chwilę.
Położenie elektronu zostaje nadane przez czynność mierzenia.
Wracamy teraz do kota, który żyje i nie żyje zarazem.
Kot zostaje zamknięty w pudełku, z fiolką pełną trucizny.
Dochodzi do zdarzenia kwantowego, mającego równe szanse na to, że
rozbije fiolkę lub nie, wyniku czego kot zginie lub nie.
Czy kot nadal żyje?
Funkcja falowa odzwierciedla obie możliwości.
Zgodnie z klasycznym podejściem do mechaniki kwantowej obie możliwości są prawdziwe.
Kot żyje i nie żyje, aż obserwator otworzy pudełko.
Wtedy funkcja się załamie, a kot będzie żywy albo matrwy.
To brzmi absurdalnie. Koty nie mogą być żywe i martwe zarazem.
Jak wybrnąć z tego paradoksu?
Są dwie możliwości: albo fukcja falowa nie istnieje i jest tylko odzwierciedleniem naszej wiedzy,
albo koty żyją i nie żyją, ale w dwóch, równoległych wszechświatach.
Dla Scientific American, Instant Egghead – Michael Moyer.