Erwin Schrödinger (1877-1961). Γεννήθηκε στη Βιέννη από Αυστριακό πατέρα και Αγγλίδα μητέρα. Καλλιεργημένη και καλλιτεχνική φύση είχε το ταλέντο να παρουσιάζει τις απόψεις του με γοητευτικό τρόπο. Δίδαξε στη Ζυρίχη, όπου διατύπωσε και την περίφημη εξίσωσή του, στο Βερολίνο, στην Οξφόρδη και στο Δουβλίνο. Στο τέλος της ζωής του επέστρεψε στη Βιέννη. Μοιράστηκε με τον Ρ.Α.Μ. Dirac το Νόμπελ Φυσικής το 1933.
Το παράδοξο με τη γάτα του Schrödinger είναι ένα από τα πιο διάσημα νοητικά πειράματα στην ιστορία της επιστήμης. Το πρότεινε ο φυσικός Erwin Schrödinger το 1935, όχι για να δείξει ότι οι γάτες έχουν… μαγικές ιδιότητες, αλλά για να αναδείξει ένα τεράστιο πρόβλημα που υπάρχει στην ερμηνεία της Κβαντικής Μηχανικής (της φυσικής του μικρόκοσμου).
Το παράδοξο μας λέει το εξής:
Φαντάσου μια γάτα κλεισμένη μέσα σε ένα αδιαφανές κουτί. Μαζί της υπάρχει ένας μηχανισμός που περιέχει μια ελάχιστη ποσότητα ραδιενεργού υλικού. Υπάρχει 50% πιθανότητα μέσα σε μία ώρα ένα ατόμο να διασπαστεί και 50% να μην διασπαστεί. Αν το άτομο διασπαστεί, ένας ανιχνευτής το καταγράφει, απελευθερώνει ένα δηλητηριώδες αέριο και η γάτα πεθαίνει. Αν δεν διασπαστεί, η γάτα ζει.
Σύμφωνα με τους κανόνες της κβαντικής φυσικής, όσο το κουτί είναι κλειστό και κανείς δεν βλέπει τι συμβαίνει μέσα, το ραδιενεργό ατόμο βρίσκεται σε μια κατάσταση που ονομάζεται υπέρθεση (superposition). Είναι, δηλαδή, και διασπασμένο και μη διασπασμένο ταυτόχρονα.
Εφόσον η τύχη της γάτας είναι άμεσα συνδεδεμένη με το ατόμο, αυτό σημαίνει ότι μέχρι να ανοίξουμε το κουτί, η γάτα είναι ταυτόχρονα και ζωντανή και νεκρή!
Γιατί είναι παράδοξο;
Το πρόβλημα που ήθελε να τονίσει ο Schrödinger είναι η σύγκρουση ανάμεσα στον μικρόκοσμο και τον μακρόκοσμο:
- Στον μικρόκοσμο (κβαντικό επίπεδο): Τα σωματίδια μπορούν όντως να βρίσκονται σε πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα (υπέρθεση).
- Στον μακρόκοσμο (την καθημερινή μας πραγματικότητα): Κάτι τέτοιο είναι αδύνατο. Μια γάτα δεν μπορεί να είναι “μισοζώντανη-μισονεκρή”.
Το παράδοξο εστιάζει στη διαδικασία της μέτρησης ή της παρατήρησης. Σύμφωνα με την κλασική ερμηνεία της κβαντικής φυσικής (την Ερμηνεία της Κοπεγχάγης), η πράξη και μόνο του να ανοίξουμε το κουτί και να κοιτάξουμε μέσα “αναγκάζει” τη φύση να επιλέξει μία από τις δύο καταστάσεις. Αυτό ονομάζεται κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης.
Ο Schrödinger, λοιπόν, χρησιμοποίησε τη γάτα ως ένα υπερβολικό παράδειγμα για να πει: “Δείτε πόσο παράλογο ακούγεται όταν μεταφέρουμε τους κανόνες των υποατομικών σωματιδίων στον πραγματικό κόσμο. Πού ακριβώς σταματάει η κβαντική ασάφεια και πού ξεκινάει η ξεκάθαρη πραγματικότητα;”
Fun Fact: Ο ίδιος ο Schrödinger λάτρευε τα ζώα και σιχαινόταν την κβαντική θεωρία (παρόλο που βοήθησε να χτιστεί). Με αυτό το πείραμα ήθελε να δείξει ότι η θεωρία είχε κενά, αλλά τελικά το παράδειγμά του έγινε το πιο δημοφιλές σύμβολό της!
