Lai arī tas izklausītos dīvaini, kvantu mehānika apraksta mūs apkārtējo pasauli.
Bija 1935. gads, un Ervins Šrēdingers jau bija apnicis lasīt visādas muļķības. Nepagāja pat desmit gadi kopš mūsdienu kvantu mehānikas dzimšanas, kad pasaule jau bija piepildīta ar bezjēdzīgām pseidofilozofiskām pārdomām par to, kas īsti ir realitāte.
Šrēdingera kaķis . No viņa kaķa, no hermētiskas necaurspīdīgas kastes un, vairāk nekā, no konteinera ar indīgu gāzi. Šo konteineru vada atveramais mehānisms, kas darbojas tikai tad, ja radioaktīvā daļiņa sabojājas noteiktā laika periodā.
Pēc šā laika beigām varbūtība, ka kaķis ir miris, ir 50 %, un varbūtība, ka viņš ir dzīvs, arī ir 50 %. „Ja mēs neatvērsim kasti,” saka standarta versija šim „paradoksam”, „kaķis būs vienlaikus dzīvs un miris”. Vai, citiem vārdiem sakot, mēs varam būt mierīgi: kamēr mēs neatvērsim kasti, kaķis patiesībā nebūs miris.
Neviens nesaprot nabaga Ervinu. Interesanti, ka, neskatoties uz to, ka tas tika izmantots līdz apnikumam, lai ilustrētu kvantu superpozīcijas ideju, Šrēdingers to izmantoja, lai parādītu kvantu mehānikas kategoriju piemērošanas absurdo reālajā (makroskopiskajā) pasaulē. Austrijas fiziķim nelaimīgais kaķis būtu dzīvs vai miris neatkarīgi no tā, vai mēs atvērtu kasti vai nē.
Bet kas, ja tā nav? Tomēr pēc pusgadsimta pētnieku grupa no Bērkli Universitātes to apšaubīja. Jau vairākus gadus bija zināms, ka mēs neievērojam galveno elementu molekulārās sabrukšanas procesa izpratnei.
Proti, “atsevišķu daļiņu spēja sadalīties ir labi zināma” (tas, piemēram, ir fizikāls fakts, kas ir oglekļa-14 pamatā); vienkārši, saskaņā ar mūsu zināšanām fizikā, tas nevar būt. Daļiņām nevajadzēja sadalīties.
Laikā no 1984. līdz 1985. gadam Džons Klārks, Mišels H. Devors un Džons M. Martinis veica virkni eksperimentu ar slēgtu elektriskā ķēdi, izmantojot supervadītājus, un parādīja, ka Šrēdingers kļūdījās.
Kas tas nozīmē, ka viņš kļūdījās? Kā jau teicu, domājamā eksperimenta ar kaķi mērķis bija “parādīt šīs situācijas absurdo, jo kvantu mehānikas īpašās īpašības parasti pazūd makroskopiskā mērogā. Pilnvērtīga kaķa kvantu īpašības nav iespējams parādīt laboratorijas eksperimentā”.
Tomēr kopš šie pētnieki ir pierādījuši, ka ļoti dīvainās kvantu pasaules īpašības var novērot arī lielākā sistēmā, viss vairs nav tik acīmredzams.
To labi izskaidro tādi cilvēki kā Entonijs Leggets, jo, lai gan „makroskopiska sistēma, kas sastāv no daudzām Kūpera pāriem, joprojām ir daudzkārt mazāka par kaķēnu”, eksperimenta izpratnes atslēga ir tas, ka „pastāv parādības, kurās piedalās liels daudzums daļiņu, kas kopumā uzvedas tieši tā, kā to paredz kvantu mehānika”.
Nobela prēmija par kaķa nogalināšanu. „Jūs būtu neticami pārsteigti, ja bumba pēkšņi parādītos otrā sienas pusē. Kvantu mehānikā šādu parādību sauc par tunelēšanu, un tieši tā ir ieguvusi reputāciju kā dīvaina un pretrunā ar veselā saprātu esoša parādība», — paskaidroja balvas komiteja . Tieši tas, kā parādīja šie pētnieki, var notikt makroskopiskā līmenī.
Bet viņi izdarīja kaut ko vairāk. Un es nerunāju par pamatu likšanu, kas ļāva mums izveidot tehnoloģisko sistēmu, ko mēs pazīstam šodien: no tranzistoriem datoru mikroshēmās, kuras mēs redzam visur, līdz kvantu kriptogrāfijai. Nē. Es runāju par sienas nojaukšanu, kas šķīra sīkāko detaļu pasauli no pasaules, ko mēs pazīstam šodien.
Ceļā viņi “nogalināja kaķi”, bet caur viņu radīto plaisu zinātnē iekļuva daži no tās labākajiem sasniegumiem.
