در دنیای فیزیک کوانتومی، مفاهیمی وجود دارند که نه‌تنها ذهن دانشمندان را به چالش می‌کشند، بلکه مرزهای درک ما از واقعیت را نیز گسترش می‌دهند. یکی از این مفاهیم، آزمایش فکری مشهور “گربه شرودینگر” است که توسط اروین شرودینگر، فیزیکدان برجسته اتریشی، مطرح شد. این آزمایش، با ترکیب عناصر تصادفی و عدم قطعیت، سؤالاتی اساسی دربارهٔ ماهیت واقعیت و نقش مشاهده‌گر در تعیین وضعیت سیستم‌های کوانتومی مطرح می‌کند.
تعریف و مفهوم گربه شرودینگر
آزمایش فکری این مفهوم به منظور نشان دادن پیچیدگی‌های تفسیر مکانیک کوانتومی، به ویژه مفهوم برهم‌نهی، طراحی شده است. در این آزمایش، گربه‌ای درون جعبه‌ای قرار می‌گیرد که در آن مکانیزمی شامل یک اتم رادیواکتیو، شمارشگر گایگر، و یک ویال سم وجود دارد. اگر اتم رادیو اکتیو در مدت زمان معینی دچار واپاشی شود، شمارشگر گایگر فعال شده و ویال سم شکسته می‌شود، که منجر به مرگ گربه می‌شود. اما تا زمانی که جعبه باز نشده و وضعیت گربه مشاهده نشود، گربه در حالت برهم‌نهی از زنده و مرده قرار دارد.
چه رابطه‌ای بین گربه شرودینگر و مکانیک کوانتومی وجود دارد؟
آزمایش فکری گربه شرودینگر یکی از معروف‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین مفاهیم در مکانیک کوانتومی است. این آزمایش توسط «اروین شرودینگر» در سال ۱۹۳۵ مطرح شد تا نشان دهد چگونه اصول برهم‌نهی کوانتومی و تابع موج در دنیای ذرات زیراتمی می‌توانند، در صورت بسط نظری، به پارادوکس‌هایی منجر شوند که در جهان ماکروسکوپی غیرقابل‌درک هستند.
اصل ماجرای گربه شرودینگر چیست؟
یک گربه در جعبه‌ای قرار دارد که داخل آن یک مکانیزم تصادفی (مثلاً واپاشی یک ذره رادیواکتیو) می‌تواند باعث شکستن ویال سم و مرگ گربه شود. اگر این ذره در مدت زمان مشخصی واپاشی کند، گربه می‌میرد و در غیر این صورت زنده می‌ماند.
اما از دید مکانیک کوانتومی، تا زمانی که در جعبه را باز نکنیم و مشاهده‌ای انجام ندهیم، گربه هم‌زمان هم زنده و هم مرده است. یعنی در حالت برهم‌نهی کوانتومی قرار دارد. این حالت ترکیبی از دو وضعیت است که تنها با مشاهده (یعنی اندازه‌گیری) یکی از آن‌ها «انتخاب» می‌شود.
این آزمایش، تمثیلی است برای نشان دادن ضعف یا حداقل ابهام در تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی که می‌گوید عمل مشاهده باعث فروپاشی تابع موج و تعیین وضعیت واقعی سیستم می‌شود.
- ۰ ۰
- ۰ نظر
رهاکو شرکت مجازی سازی در تهران