De kat van Schrodinger is vernoemd naar Erwin Schrödinger, een natuurkundige uit Oostenrijk die in de jaren dertig een substantiële bijdrage heeft geleverd aan de ontwikkeling van de kwantummechanica (hij won in 1933 een Nobelprijs voor een deel van dit werk). Afgezien van de arme kat (meer later), wordt zijn naam voor altijd geassocieerd met kwantummechanica via de Schrödinger-vergelijking, waarmee elke natuurkundestudent moet worstelen.
De kat van Schrodinger is eigenlijk een gedachte-experiment (Gedankenexperiment) - en de kat was misschien niet van Erwin, maar van zijn vrouw of een van zijn geliefden (Erwin had een onconventionele levensstijl) - ontworpen om een echt rare implicatie van de fysica die hij en andere natuurkundigen ontwikkelden zich destijds. Het was ingegeven door een paper uit 1935 van Einstein, Podolsky en Rosen; dit artikel is de bron van de beroemde EPR-paradox.
In het gedachte-experiment wordt de kat van Schrodinger in een doos geplaatst die een stuk radioactief materiaal bevat, en een geigerteller die zo op een fles gif is aangesloten dat als de geigerteller een verval detecteert, de fles wordt vernietigd, het gif er kwam gas vrij en de kat sterft (leuk stukje trivia: een dierenrechtengroep beschuldigde natuurkundigen van wreedheid jegens dieren, gebaseerd op een vervormde versie van dit gedachte-experiment! hoewel dat misschien slechts een stedelijke legende is). De halfwaardetijd van het radioactieve materiaal is een uur, dus na een uur is er een kans van 50% dat de kat dood is, en een gelijke kans dat hij leeft. In de kwantummechanica liggen deze twee toestanden op elkaar (een technische term), en de kat is niet dood of levend, of half dood en half levend, of ... wat echt heel raar is.
Nu is de theorie - kwantummechanica - misschien grondiger getest dan enige andere theorie in de natuurkunde, en het lijkt te beschrijven hoe het universum zich buitengewoon nauwkeurig gedraagt. En de theorie zegt dat wanneer de doos wordt geopend - om te zien of de kat dood, levend, halfdood en half levend is, of wat dan ook - de golffunctie (die de kat beschrijft, Geigerteller, enz.) Ineenstort, of decoheres, of dat de staten niet langer verstrengeld zijn (alle technische termen), en we zien alleen een dode kat of kat die nog springlevend is.
Er zijn verschillende manieren om je af te leiden wat er aan de hand is - of verschillende interpretaties (je raadt het al, weer een technische term!) - met namen als interpretatie van Kopenhagen, interpretatie van vele werelden, enz., Maar het belangrijkste is dat de theorie stom is over de interpretaties ... er staat simpelweg dat je dingen kunt berekenen met behulp van de vergelijkingen, en wat je berekeningen laten zien, is wat je in elk experiment zult zien.
Snel vooruit naar enige tijd nadat Schrödinger - en Einstein, Podolsky en Rosen - waren overleden, en we zien dat tests van de EPR-paradox werden voorgesteld en vervolgens uitgevoerd, en het universum lijkt zich inderdaad net als de kat van schrodinger te gedragen! In feite worden de resultaten van deze experimentele tests gebruikt voor een soort onkraakbare cryptografie en de basis voor een revolutionair soort computer.
Wil je meer weten? Probeer deze eens: Schrödinger's Regenboog is een diavoorstelling review van het algemene onderwerp (California Institute of Technology; let op, 3 MB PDF-bestand!); De kat van Schrodinger komt in beeld, een nieuwsbericht over een macroscopische demonstratie; en Schrödinger's Cat (Universiteit van Houston).
De kat van Schrodinger wordt indirect genoemd in verschillende Astronomy Cast-afleveringen, waaronder Quantum Mechanics en Entanglement; Bekijk ze eens!
Bronnen: Cornell University, Wikipedia
