Przykład użycia próbki wybranych fraz

W panteonie naukowych zagadek niewiele koncepcji tak mocno rozpala wyobraźnię jak ta, którą w 1935 roku przedstawił Erwin Schrödinger. Jego słynny eksperyment myślowy z kotem w roli głównej nie jest opisem rzeczywistego doświadczenia, lecz genialną ilustracją problemu, który fizyk dostrzegał w interpretacji mechaniki kwantowej. To jeden z najbardziej znanych eksperymentów myślowych w historii, który miał na celu pokazanie, do jak absurdalnych wniosków można dojść, przenosząc zasady świata kwantowego na obiekty makroskopowe.

Wyobraźmy sobie stalowe, zamknięte pudełko. W jego wnętrzu, obok żywego kota, umieszczono diaboliczną aparaturę. Jej sercem jest pojedynczy atom pierwiastka promieniotwórczego mogącego uruchomić licznik Geigera. Prawdopodobieństwo jego rozpadu w ciągu godziny wynosi dokładnie 50%. Jeśli do rozpadu dojdzie, licznik go wykryje i zwolni młotek, który rozbija butelkę z trującym gazem, uśmiercając zwierzę. Kluczowe jest to, że dokładnej chwili rozbicia atomu nie potrafimy przewidzieć; jest to zdarzenie czysto losowe, rządzone prawami kwantowymi.

Dopóki pudełko pozostaje zamknięte, nie widzimy, co dzieje się w środku. Zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej, niestabilny atom, zanim zostanie zaobserwowany, istnieje w stanie tak zwanej superpozycji kwantowej - jest jednocześnie rozpadnięty i nierozpadnięty. Skoro los kota jest nierozerwalnie związany z losem atomu, to również kot musi znajdować się jednocześnie w dwóch stanach. W tej upiornej, kwantowej rzeczywistości jest on jednocześnie żywy i martwy, uwięziony w superpozycji dwóch możliwych stanów.

Schrödinger nie twierdził, że kot faktycznie może być w takim stanie. Przeciwnie, ten eksperyment myślowy był jego argumentem w dyskusji z Nielsem Bohrem i Wernerem Heisenbergiem. Miał on na celu wykazanie, że kopenhaska interpretacja mechaniki kwantowej, stosowana bezkrytycznie, prowadzi do wniosków sprzecznych ze zdrowym rozsądkiem. Paradoks związany z kotem miał być dowodem na to, że teoria jest niekompletna i nie opisuje w pełni przejścia od świata mikroskopowego do tego, który znamy z codziennego doświadczenia.

Cała kwantowa niepewność znika w chwili otwarcia pudełka. Akt obserwacji, według tej interpretacji, powoduje tak zwany kolaps funkcji falowej - system jest zmuszony do „wybrania” jednego, konkretnego stanu. Wówczas dowiadujemy się bez cienia wątpliwości, czy licznik został uruchomiony, a co za tym idzie, czy kot jest żywy, czy martwy. Jednak przed tym momentem, zgodnie z czystą matematyką kwantową, obie możliwości istnieją jednocześnie, co do dziś stanowi jedną z największych zagadek fizyki.