De kat van Schrödinger: waar gaat het over?

wetenschap

Het werd opgericht in 1935 en had zijn comeback op zijn laatst in de populaire serie "The Big Bang Theory": de kat van Schrödinger. Gelanceerd als een gedachte-experiment door de natuurkundige en Nobelprijswinnaar Erwin Schrödinger, verschijnt het nu steeds weer in de alledaagse media. Maar waar gaat de beroemde kat over?

Niet helemaal de doos die Erwin Schrödinger in 1935 voor ogen had, maar vergelijkbaar - Shutterstock / Dalibor Valek

Ja, katten hadden cultpotentieel, zelfs voordat internet werd uitgevonden. Maar Schrödinger bewijst dat niet alleen: achter Schrödingers kat schuilt een gedachte-experiment dat zou moeten bewijzen dat de overdracht van de wetten van de kwantummechanica naar onze dagelijkse wereld onzinnig is.

De kat van Schrödinger: de experimentele opstelling

Erwin Schrödinger stelt de vraag of een kat leeft of niet - het gaat over de toestand van de kat in een niet te zien doos, die ook een soort dodelijke val kan zijn. Maak je geen zorgen: het is maar een gedachte-experiment. Geen enkel dier werd geschaad door de handen van Erwin Schrödinger. Het antwoord kan op dit punt worden verwacht: de kat is zowel levend als dood. Pardon? Dat werkt helemaal niet. Rechts! Maar het is het beste om stap voor stap te werk te gaan door naar de experimentele opstelling te kijken:

• Een kat wordt in een bak geplaatst die een uur lang van buitenaf niet te zien is.
• In de doos zit ook een onstabiele atoomkern die met een zekere waarschijnlijkheid binnen een bepaalde tijd zal vergaan, evenals een geigerteller met een hamer en een fles waterstofcyanide.
• Als de atoomkern uiteenvalt, slaat de geigerteller toe door de radioactieve straling en activeert de hamer.
• Optie 1: De hamer kan op de gif.webpfles vallen en de kat sterft.
• Optie 2: Als de onstabiele atoomkern niet uiteenvalt, blijft de geigerteller inactief en slaat de hamer de fles niet kapot met waterstofcyanide. De kat zou leven.

Dat is waar de kat van Schrödinger om draait

De vraag naar de toestand van de kat van Schrödinger dient om in de vorm van een paradox aan te tonen dat kwantummechanische wetten niet zo gemakkelijk te combineren zijn met de wetten van onze dagelijkse wereld:

Objecten in de microkosmos vallen in het rijk van de kwantummechanica. Individuele atomen, zoals de radioactieve atomen in de doos van Schrödinger, hebben bijvoorbeeld de eigenschap niet in vaste toestand te zijn en bijvoorbeeld op twee plaatsen tegelijk te kunnen zijn als we ze niet waarnemen. Dit is normaal en zelfs noodzakelijk voor de atomen. Alleen als we naar de atomen kijken, zijn ze in de toestand constant.

In de macrokosmos, d.w.z. onze dagelijkse omgeving, ziet het er anders uit. Een huis heeft bijvoorbeeld vaste eigenschappen. Eenmaal gebouwd, staat het altijd aan de ene kant van de straat en kan het niet tegelijkertijd aan de andere kant van de straat zijn. Het is vergelijkbaar met levende wezens. Dieren zoals de kat van Schrödinger kunnen niet tegelijkertijd dood of levend zijn, maar hebben altijd een van deze existentiële toestanden.

Dat betekent… ?

Voor het gedachte-experiment betekent dit: zolang we de atoomkern niet in de verborgen doos observeren, is hij uiteengevallen en niet tegelijkertijd uiteengevallen - een weliswaar moeilijk idee vanuit ons macrokosmische gezichtspunt. Dit betekent vervolgens dat de geigerteller wel en niet slaat, de hamer valt en niet valt, het gif.webp wordt vrijgegeven en niet wordt vrijgegeven, en de kat is levend en dood. Dit laatste werkt echter niet, omdat de kat, als onderdeel van de macrokosmos, het een of het ander moet zijn en niet beide tegelijk kan zijn. Micro- en macrokosmos zijn niet zo gemakkelijk samen te brengen. Het is niet bekend waarom Erwin Schrödinger een kat als voorbeeld koos. Zijn bewijs vindt dan ook een stop op einfachierisch.de.

Heb je nog vragen? De volgende video illustreert het experiment opnieuw: