Astronomie

Schrödingers Katzenparadoxon

Schrödingers Katzenparadoxon

Schrödingers Katze ist das beliebteste Paradoxon der Quantenphysik. Es hat verschiedene Varianten; Hier belichten wir die einfachsten.

Es wurde vom österreichischen Nobelpreis vorgeschlagen Erwin Schrödinger Es ist ein mentales Experiment, das die Verwirrung der Quantenwelt zeigt.

Stellen Sie sich eine Katze in einer völlig undurchsichtigen Schachtel vor. Im Inneren befindet sich ein Mechanismus, der einen Elektronendetektor mit einem Hammer verbindet. Und direkt unter dem Hammer ein Glas mit einer Dosis tödlichem Gift für die Katze. Wenn der Detektor ein Elektron aufnimmt, wird der Mechanismus aktiviert, wodurch der Hammer herunterfällt und die Flasche bricht.

Ein Elektron wird abgefeuert. Logischerweise können zwei Dinge passieren. Der Detektor kann das Elektron aufnehmen und den Mechanismus aktivieren. In diesem Fall fällt der Hammer, zerbricht das Glas und das Gift breitet sich in der Kiste aus. Die Katze atmet ein und stirbt. Wenn wir die Kiste öffnen, werden wir die tote Katze finden. Oder das Elektron nimmt einen anderen Weg und der Detektor nimmt ihn nicht auf, sodass der Mechanismus niemals aktiviert wird, die Flasche nicht zerbrochen wird und die Katze noch am Leben ist. In diesem Fall erscheint die Katze beim Öffnen der Box gesund und munter.

Soweit ist alles logisch. Am Ende des Experiments werden wir die Katze lebend oder tot sehen. Und es besteht eine 50% ige Chance, dass die eine oder andere Sache passiert. Aber Quanten widersetzen sich unserem gesunden Menschenverstand.

Das Elektron ist Welle und Teilchen zugleich. Um es zu verstehen, wird es wie eine Kugel geschossen, aber auch und gleichzeitig wie eine Welle oder wie die Wellen, die sich in einer Pfütze bilden, wenn wir einen Stein werfen. Nehmen Sie also gleichzeitig verschiedene Wege. Und sie sind nicht ausgeschlossen, sondern überlappen sich, da sich die Wasserwellen in der Pfütze überlappen würden. Es nimmt also den Weg des Detektors und gleichzeitig das Gegenteil.

Das Elektron wird erkannt und die Katze stirbt. Gleichzeitig wird es nicht erkannt und die Katze bleibt am Leben. Auf der atomaren Skala werden beide Wahrscheinlichkeiten gleichzeitig erfüllt. In der Quantenwelt ist die Katze gleichzeitig lebendig und tot, und beide Zustände sind gleichermaßen real. Aber wenn wir die Schachtel öffnen, sehen wir sie nur lebend oder tot.

Was ist passiert? Wenn beide Möglichkeiten erfüllt und real sind, warum sehen wir dann nur eine? Die Erklärung ist, dass das Experiment Quantengesetze anwendet, aber die Katze kein Quantensystem ist. Quantum wirkt subatomar und nur unter bestimmten Bedingungen. Es ist nur in isolierten Partikeln gültig. Jegliche Interaktion mit der Umwelt führt dazu, dass keine Quantengesetze mehr gelten.

Viele Teilchen interagieren miteinander, daher lohnt sich Quantum in der großen Welt nicht wie bei der Katze. Auch wenn es Wärme gibt, weil Wärme die Bewegung der Atome ist, die in Wechselwirkung treten. Und die Katze ist scharf. Aber das Überraschendste ist, dass selbst wir, wenn wir die Schachtel öffnen und das Ergebnis des Experiments beobachten, interagieren und es kontaminieren.

Das ist richtig Ein merkwürdiges Merkmal von Quanten ist, dass die bloße Beobachtung das Experiment kontaminiert und eine Realität vor anderen definiert. Einstein drückte damit seine Verwirrung aus: "Bedeutet das, dass der Mond nicht da ist, wenn niemand darauf schaut?"

Schlussfolgerung: Wenn das Quantensystem gebrochen ist, wird die Realität durch eine der Optionen definiert. Wir werden nur die Katze lebend oder tot sehen, niemals beide. Dieser Übergangsprozess von der Quantenrealität zur klassischen Realität heißt Dekohärenzund ist dafür verantwortlich, die Welt so zu sehen, wie wir sie kennen. Das heißt, eine einzige Realität.

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