Zer da Schrödingerren katua?

'Schrödingerren katua' solasaldian noizean behin gurpilak ateratzen diren esaldi horietako bat da. Hala ere, inoiz fisikako ikasle izan ez direnentzat, edo, gutxienez, Sheldonen azalpena Big Bang Teoriaz entzun ez dutenentzat, agian ez dago argi zer esan nahi duen. Erantzun laburra da Schrödingerren katua Erwin Schrodinger fisikariak lehen aldiz planteatutako pentsamendu-esperimentu ospetsu baten izena dela. Fisikako eztabaida garrantzitsuenetako baten erantzun luzeak eta iturriak mekanika kuantikoaren eremu bitxian sartzera gonbidatzen gaitu, agian errealitateari buruzko gure hipotesiak birplanteatzeko.

Nor zen Erwin Schrödinger?

Erwin Schrödinger 1887ko abuztuaren 12an jaio zen Vienan, Austria-Hungariako hiriburuan. Erwinen aita, Rudolph Schrödinger, botanikaria eta oihal fabrika baten jabea zen. Bere ama, Georgine, Rudolph-en kimika irakaslearen alaba zen. Seme-alaba bakarra, Erwin luterano gisa hazi zen eta 11 urtera arte etxean ikasi zuen. Erwin txikitatik nabarmendu zen hizkuntzan, matematikan eta fisikan.

Schrödingerren hezkuntza

Schrödingerrek Vienako Unibertsitatean matrikulatu eta fisika ikasi zuen. Franz Exner fisikari lagunen eragin handia izan zuen, arlo horretako aitzindaria, eta Fritz Hasenohrl, gerora Fisika Teorikoko burua. Schrödingerrek doktoretza jaso zuen. 1910ean. 1914an bidali zuten Italiara artilleria ofizial gisa. Schrodinger Hasenohrl bere lankide eta tutorea baino zorte handiagoa izan zen, granada batek hil baitzuen 1915ean. Gerratik bizirik, irakasle karguak izan zituen ezkondu aurretik hainbat unibertsitatetan. Annemarie Bertel 1920an.

Schrödingerren ekuazioa

1921ean Schrödinger irakasle izan zen Zuricheko Unibertsitatean, eta argi geratu zen fisika atomikoaren arloan ideia berriak zituela. Atomo baten barruan elektroien mugimendua uhin gisa deskriba zitekeela dioten teoriei erantzunez, Schrödingerrek beharrezko froga matematikoa eman zuen 1926ko bere Uhin Teoriaren Ekuazioarekin. Sormenaren txinparta Vienar zahar batekin izandako harreman ikaragarri batean etorri omen zen. neska-lagun.

Mekanika kuantikoaren sorrera

Schrödinger-en ekuazioak atomoen portaeraren eta mugimenduaren deskribapen sendoa eman zuen. Haien mugimendua uhin probabilistiko bati egotzita, atomo baten posizioa eta egoera estatistikoki trata litezke. Zuzeneko neurketa egin arte, atomoa gainjartze egoeran zegoela esaten zen. Kopenhageko Interpretazioaren arabera, horrek esan nahi zuen leku guztietan aldi berean egon zitekeela. Fisikarientzako galdera gakoa, uhinen teoria tresna matematiko erosoa besterik ez zen ala fisikoki erreala deskribatzen zuen zerbait? Non zegoen atomoa, benetan?

Pintzela bat Einstein eta naziekin

1927an Schrödinger bere emaztearekin Berlingo Friedrich Wilhelm Unibertsitatera joan zen bizitzera. Hemen ukondoak igurtzi zituen Albert Einsteinekin. Bertan ikerketa garrantzitsu eta berritzaileak egiten jarraitu zuen bitartean, gero eta kezkatuago zegoen Alemaniako giro antisemita gero eta handiagoarekin. Einsteinen adibideari jarraituz, 1937an Alemania utzi eta Ingalaterrara joan zen, Oxforden kargua hartuz. Handik gutxira 1933ko Fisikako Nobel Saria eman zioten.

Schrödingerren katua

Uhinen teoria sortzeko funtsezko eginkizuna izan arren, Shrödinger ez zen inoiz eroso egon haren ondorioekin. Fisikari askok bezala, ezin izan zuen bateratu maila atomikoko ziurgabetasun kuantikoa errealitatearen eguneroko esperientziarekin. Ikusten dugun munduan, pertsonek eta objektuek leku eta egoera zehatz bat dute, behatu ala ez. Kontraesan hori nabarmentzeko, katu bat kutxa itxi batean, substantzia erradioaktibo bat eta Geiger kontagailu bat formulatu zuen substantziaren desintegrazioa neurtzeko.

Ordubetean, %50eko aukera egongo litzateke material erradioaktiboa desintegratzeko eta atomo bakarra igortzeko. Hori gertatuko balitz, Geiger kontagailuak detektatuko luke eta mailu batek azidozko matraz bat apurtuko lukeen errele bat aktibatuko luke. Azidoa kutxan askatuko litzateke, katua hiltzen. Galdera zen, katua bizirik ala hilda al dago?

Schrödingerren katuaren paradoxa

Mekanika kuantikoaren ikuspegitik, katua gainjarritako egoeran dagoela esaten da, hil ala bizirik egoteko probabilitate berdinarekin. Katuaren egoera neurtu edo behatzean bakarrik zehazten da. Hau absurdua zirudien, Schrödingerrek idatzi zuen, ziur aski katua bata ala bestea izan behar baita, begirale batek begirada bat ematea erabakitzen duen ala ez. Hala ere, horixe da atomoek nola jokatzen zuten. Katuaren patua nukleo atomikoen gorabeherekin lotuz, Shrödingerrek mekanika kuantikoaren Kopenhageko Interpretazioaren arazo nagusia erakusten ari zen.

tronpeta mahatsondoa

Dudak eta damua

Zer esanik ez, bere Uhin Teoriaren Kopenhageko Interpretazioari buruz zer pentsatzen zuen galdetuta, Shrödingerrek zera esan zuen: «Ez zait gustatzen, eta sentitzen dut inoiz horrekin zerikusirik izan izana». Schrodingerrek urte luzez eztabaidatzen joango zen bere garaikideekin bere esperimentuaren esanahiaz.

Schrödinger-ek katu bat izan al du inoiz?

Zurrumurru ezagunak dio 1930eko hamarkadan Schrödingerrek Milton izeneko katu bat izan zuela Oxford-eko etxean. Zorionez, bere jabeari inspirazio pixka bat eman arren, ez dago Schrirladingerren katua azidozko flasko batekin kutxa batean sartzen zen inoiz.

Ondarea

Schrödinger 1961eko urtarrilaren 4an hil zen bera jaio zen hiri berean, Vienan. Hil zenerako, bai berak bai bere felino teorikoak arrasto ezabaezina utzi zuten mekanika kuantikoaren zientzian. Adimen handi askok uhinen teoria eta indeterminazio kontzeptua garatzen lagundu zuten arren, bakarra izango da betiko mekanika kuantikoaren aita bezala ezagutuko, eta hori da Erwin Schrödinger.