Einstein tappoi Schrödingerin kissan

Painovoiman aiheuttama ajan suhteellisuus saattaa estää kookkaamman mittaluokan kvantti-ilmiöitä tapahtumasta.

Kvanttifysiikan lakien mukaan esimerkiksi elektroni voi olla useassa paikassa samaan aikaan, kunnes sen paikka mitataan. Erwin Schrödingerin osoitti kuuluisalla ajatuskokeella, että samojen sääntöjen mukaan laatikkoon suljettu kissa voi olla samaan aikaan elossa ja kuollut.

Ajatuskokeen tarkoitus oli osoittaa, ettei kvanttimaailman sääntöjä voinut sellaisenaan soveltaa arkielämän kappaleisiin. Tämä ei kuitenkaan ole estänyt tutkijoita yrittämästä.

Vuonna 2010 yhdysvaltalaiset tutkijat onnistuivat saamaan ensimmäisen paljain silmin näkyvän kappaleen kahteen eri tilaan. Tutkijoiden mukaan pieni metallipala samaan aikaan värähteli ja ei värähdellyt. Ilmiötä ei kuitenkaan pysty suoraan havaitsemaan, sillä havaitseminen pakottaa järjestelmän asettumaan yhteen tilaan.

Nature-lehdessä hiljattain julkaistun kansainvälisen tutkimuksen perusteella kuitenkin jo pelkkä Einsteinin suhteellisuusteoriassa kuvattu painovoima riittää romahduttamaan kappaleen aaltofunktion siten, että kappale asettuu tiettyyn tilaan.

Samaan tapaan kuin seisovan ihmisen pää kulkee hieman eri tahtiin kuin lähempänä maapallon pintaa olevat jalat, myös molekyylit värähtelevät eri nopeuksilla, jos ne ovat eri korkeuksilla. Tutkimuksen mukaan jo yhden mikrometrin korkeusero riittää romahduttamaan järjestelmän millisekunnissa.

Vaikka kappale olisi kuinka hyvin eristetty ympäristöstään, se ei siis voisi kokea Schrödingerin pohtimia kvantti-ilmiöitä. (Aiheesta lisää Tähdet ja avaruus -lehdessä no 6 tai 7/2015)

http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3366.html

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)