«Շրյոդինգերի կատուն» այն արտահայտություններից մեկն է, որը պարբերաբար հնչում է զրույցի ընթացքում: Այնուամենայնիվ, նրանց համար, ովքեր երբեք չեն եղել ֆիզիկայի ուսանող, կամ գոնե լսել են Շելդոնի բացատրությունը Մեծ պայթյունի տեսության վերաբերյալ, գուցե պարզ չլինի, թե դա ինչ է նշանակում: Կարճ պատասխանն այն է, որ Շրյոդինգերի կատուն հայտնի մտքի փորձի անունն է, որն առաջին անգամ ներկայացրել է ֆիզիկոս Էրվին Շրոդինգերը: Ֆիզիկայի ամենակարևոր բանավեճերից մեկի երկար պատասխանը և աղբյուրը մեզ հրավիրում են մտնելու քվանտային մեխանիկայի տարօրինակ տիրույթ՝ գուցե վերանայելու իրականության մասին մեր ենթադրությունները:
Ո՞վ էր Էրվին Շրյոդինգերը:
Էրվին Շրյոդինգերը ծնվել է 1887 թվականի օգոստոսի 12-ին Ավստրո-Հունգարիայի մայրաքաղաք Վիեննայում։ Էրվինի հայրը՝ Ռուդոլֆ Շրյոդինգերը, բուսաբան էր և յուղամշակման գործարանի սեփականատեր։ Նրա մայրը՝ Ջորջինը, Ռուդոլֆի քիմիայի պրոֆեսորի դուստրն էր։ Միակ զավակ Էրվինը մեծացել է որպես լյութերական և մասնավոր կրթություն ստացել տանը մինչև 11 տարեկանը: Էրվինը վաղ տարիքից փայլել է լեզվի, մաթեմատիկայի և ֆիզիկայի ոլորտներում:
Շրյոդինգերի կրթությունը
clu / Getty ImagesՇրյոդինգերը ընդունվել է Վիեննայի համալսարան և սովորել ֆիզիկա։ Նրա վրա մեծ ազդեցություն են թողել ֆիզիկոսներ Ֆրանց Էքսները՝ ոլորտի ռահվիրաներից մեկը, և Ֆրից Հասենոհրլը՝ հետագայում տեսական ֆիզիկայի բաժնի ղեկավարը։ Շրյոդինգերին շնորհվել է Ph.D. 1910 թվականին: Նա զորակոչվեց և ուղարկվեց Իտալիա որպես հրետանու սպա 1914 թվականին: Շրոդինգերն ավելի հաջողակ էր, քան իր գործընկերն ու դաստիարակ Հասենոհրլը, որը սպանվեց 1915 թվականին նռնակի հարվածից: Պատերազմից փրկվելով, նա մի քանի համալսարաններում զբաղեցրեց դասախոսական պաշտոններ մինչև ամուսնանալը: Անեմարի Բերտելը 1920 թ.
Շրյոդինգերի հավասարումը
1921 թվականին Շրյոդինգերը դարձավ Ցյուրիխի համալսարանի պրոֆեսոր, և պարզ դարձավ, որ նա նոր գաղափարներ ունի ատոմային ֆիզիկայի ոլորտում։ Ի պատասխան այն տեսություններին, որ ատոմի ներսում էլեկտրոնների շարժումը կարող է բնութագրվել որպես ալիք, Շրյոդինգերը տրամադրեց անհրաժեշտ մաթեմատիկական ապացույցը 1926 թվականի իր «Ալիքի տեսության հավասարումով»: Ստեղծագործության կայծը, ինչպես ասում են, ծագել է ծեր վիենացու հետ կատաղի սիրավեպի ժամանակ: Ընկերուհի.
Քվանտային մեխանիկայի ծնունդը
վիրտուալ լուսանկար / Getty ImagesՇրյոդինգերի հավասարումը տվեց ատոմների վարքի և շարժման հստակ նկարագրություն։ Դրանց շարժումը հավանականական ալիքի վերագրելով՝ ատոմի դիրքն ու վիճակը կարելի է վիճակագրորեն վերաբերվել: Մինչև ուղղակի չափումը, ասվում էր, որ ատոմը գտնվում է սուպերպոզիցիոն վիճակում: Ըստ Copenhagen Interpretation-ի, դա նշանակում էր, որ այն կարելի է համարել միանգամից բոլոր վայրերում: Ֆիզիկոսների համար հիմնական հարցը. Արդյո՞ք Ալիքի տեսությունը պարզապես հարմար մաթեմատիկական գործիք էր, թե՞ այն նկարագրում էր ֆիզիկապես իրական ինչ-որ բան: Իսկապես որտե՞ղ էր ատոմը:
Խոզանակ Էյնշտեյնի և նացիստների հետ
1927 թվականին Շրյոդինգերը կնոջ հետ տեղափոխվում է Բեռլինի Ֆրիդրիխ Վիլհելմի համալսարան։ Այստեղ նա արմունկներ էր շփում Ալբերտ Էյնշտեյնի հետ։ Շարունակելով այնտեղ կարևոր և նորարարական հետազոտություններ կատարել, նա ավելի ու ավելի էր անհանգստանում Գերմանիայում աճող հակասեմական մթնոլորտից: Հետևելով Էյնշտեյնի օրինակին՝ 1937 թվականին նա թողեց Գերմանիան և տեղափոխվեց Անգլիա՝ պաշտոն ստանձնելով Օքսֆորդում։ Շուտով նրան շնորհվեց ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ 1933 թվականին։
Շրյոդինգերի կատուն
Չնայած ալիքների տեսության ստեղծման գործում ունեցած իր առանցքային դերին, Շրյոդինգերը երբեք հարմարավետ չէր զգում դրա հետևանքները: Ինչպես շատ ֆիզիկոսներ, նա չէր կարող հաշտեցնել ատոմային մակարդակի քվանտային անորոշությունը իրականության մեր ամենօրյա փորձի հետ: Աշխարհում, որը մենք տեսնում ենք, մարդիկ և առարկաները ունեն որոշակի տեղ և վիճակ, անկախ նրանից՝ մենք դիտում ենք դրանք, թե ոչ: Այս հակասությունն ընդգծելու համար նա ձևակերպեց մտավոր փորձ, որը ներառում էր կատու փակ տուփի մեջ, ռադիոակտիվ նյութ և Գեյգերի հաշվիչ՝ նյութի քայքայումը չափելու համար:
Մեկ ժամվա ընթացքում 50% հավանականություն կա, որ ռադիոակտիվ նյութը քայքայվի և մեկ ատոմ արձակի: Եթե դա տեղի ունենար, Գեյգերի հաշվիչը կհայտնաբերեր այն և կակտիվացներ ռելե, որը կստիպի մուրճը ջարդել թթվի կոլբը: Թթուն կթողարկվեր տուփի մեջ՝ սպանելով կատվին։ Հարցն այն էր՝ կատուն ողջ է, թե մեռած։
Շրյոդինգերի կատվի պարադոքսը
Քվանտային մեխանիկական տեսանկյունից, ասում են, որ կատուն գտնվում է գերադրված վիճակում՝ մեռած կամ կենդանի լինելու հավասար հավանականությամբ: Կատվի վիճակը որոշվում է միայն այն ժամանակ, երբ այն չափվում կամ դիտարկվում է: Սա անհեթեթ էր թվում, գրել է Շրյոդինգերը, քանի որ, անշուշտ, կատուն պետք է լինի մեկը կամ մյուսը, անկախ նրանից, դիտորդը որոշի նայել, թե ոչ: Այնուամենայնիվ, ատոմները հենց այդպես էին վարվում: Կատվի ճակատագիրը կապելով ատոմային միջուկների տատանումների հետ՝ Շրյոդինգերը ցույց էր տալիս քվանտային մեխանիկայի Կոպենհագենյան մեկնաբանության կենտրոնական խնդիրը։
ինչպես զրոյից օճառ պատրաստել առանց լորենի
Կասկածներ և ափսոսանք
Ավելորդ է ասել, որ երբ նրան հարցրեցին, թե ինչ է նա մտածում իր Ալիքների տեսության Կոպենհագենյան մեկնաբանության մասին, Շրյոդինգերն ասաց. Շրոդինգերը տարիներ շարունակ վիճել է իր ժամանակակիցների հետ իր փորձի իմաստի շուրջ:
Արդյո՞ք Շրյոդինգերը երբևէ իրականում կատու է ունեցել:
tiburonstudios / Getty ImagesՀանրաճանաչ լուրերն այն են, որ 1930-ականների ինչ-որ պահի Շրյոդինգերը կարող էր իրականում ունենալ Օքսֆորդի իր տանը Միլթոն անունով կատու: Բարեբախտաբար, չնայած իր տիրոջը որոշակի ոգեշնչում տրամադրելուն, չկա որևէ ապացույց, որ ՇրկղզիԴինգերի կատվին երբևէ դրել են թթուով տուփի մեջ:
Ժառանգություն
Շրյոդինգերը մահացել է 1961 թվականի հունվարի 4-ին նույն քաղաքում, որտեղ ծնվել է՝ Վիեննայում։ Նրա մահվան պահին և՛ նա, և՛ նրա տեսական կատվայինը անջնջելի հետք էին թողել քվանտային մեխանիկայի գիտության վրա։ Թեև շատ մեծ ուղեղներ նպաստեցին ալիքների տեսության և անորոշության հայեցակարգի զարգացմանը, միայն մեկը հավերժ հայտնի կլինի որպես քվանտային մեխանիկայի հայր, և դա Էրվին Շրյոդինգերն է: