Kvantmekanik och Schrödingers katt | Fördjupningsuppgift

Utdrag

Schrödingers katt

I en artikel från månadsmagasinen, NyTeknik så skriver Sempler (2013, maj) om Schrödingers tankeexperiment och kvantmekaniken. Vid 1935 kom den österrikiske fysikern Erwin Schrödingers på en tankeexperiment som ibland beskrev som en paradox inom kvantmekanik. Experiment ger oss en tydlig bild som fokuserar på skillnaderna mellan kvantmekanik och klassisk mekanik.

Anta att man har en låda som är isolerad från sin omgivning. Inuti lådan finns en katt, en hammare, behållare med dödligt gift, radioaktiv atom och en strålningsdetektor. Denna radioaktiva atom har femtio procents sannolikhet att sönderfalla och om den sönderfaller så kan strålningsdetektorn registrera detta och utlösa en mekanism. Hammaren kommer att falla på behållaren som innehåller det dödliga giftet och katten kommer få ett dåligt slut. Detta är det klassiska sättet att beskriva vad som händer i lådan.

Inom kvantmekanik så beskrivs det exempelvis att partiklar kan befinna sig på två olika platser samtidigt och likaså kan denna radioaktiva atomen befinna sig i de båda tillstånden, både intakt och när den har sönderfallit. Om den skulle sönderfalla, så kommer den träffa strålningsdetektorn som leder till att det dödliga giftet att spridas och katten kommer att dö. Inom kvantmekaniken, där en kvantmekanisk partikel befinner sig i två tillstånd så kallas det för superposition som tidigare har nämnts. Det borde vara möjligt att kunna ”betrakta” radioaktiva atomen, strålningsdetektorn, behållare med giftet och katten som ett enda kvantmekaniskt system. Detta kan beskrivas som en väldigt stor vågfunktion.

Denna superposition hos katten kan inte upphävas förrän man utfört en mätning, vilket är att man öppnar lådan. Då är chansen femtio procent att katten lever och femtio procent att katten är död. Det är efter öppningen som man får reda på om katten är död eller levande men vad är det som händer i lådan och innan man har öppnat? Denna... Köp tillgång för att läsa mer Redan medlem? Logga in