Erwin Schrödinger esitti ajatuskokeen, jossa radioaktiivisen aineen hajoaminen johti myrkyn vapautumiseen ja kissan kuolemaan. Kuva Beao / CC-by-SA 3.0

Tutkijat ratkaisivat kvanttifysiikan arvoituksen – Schrödingerin kissan kohtalon voi selvittää

On ehkä mahdollista mitata kvanttifysikaalista järjestelmää ilman että mittaus vaikuttaa tutkittavaan kohteeseen. Havainto auttaa ymmärtämään yhtä nykyfysiikan paradoksia.

Kvanttifysiikan lakien mukaan esimerkiksi elektroni voi olla useassa paikassa samaan aikaan, kunnes sen paikka mitataan.

Arkijärjellä ajateltuna tämä tarkoittaa, että mikä tahansa mittaus tai havainto aina vaikuttaa havaittavaan kohteeseen. Siksi kohteen alkuperäistä tilaa voi olla mahdoton selvittää.

Erwin Schrödinger osoitti kuuluisalla ajatuskokeella, että samojen kvanttifysiikan sääntöjen mukaan laatikkoon suljettu kissa voi olla samaan aikaan elossa ja kuollut.

Nyt tutkijat ovat löytäneet tavan, miten on ehkä mahdollista vilkaista Schrödingerin kissaa niin, että havaittava kohde pysyy edelleen kahdessa tilassa.

"Normaalisti ajattelemme, ettei katsominen maksa mitään", toteaa Holger Hofmann Hiroshiman yliopistosta.

"Se ei ole totta. Jotta voi katsoa, tarvitaan valoa, ja valo muuttaa kohdetta."

Hofmann halusi selvittää, olisiko mahdollista katsoa kohdetta ilman että se muuttuu.

"Päämotivaatiomme oli erittäin tarkasti tutkia, miten mittaaminen kvanttifysiikassa tapahtuu", Hofmann selittää. "Ja tärkein asia on, että erotamme mittauksen kahteen osaan."

Matemaattisesti on mahdollista erottaa alkuperäinen vuorovaikutus eli mittaaminen tulosten lukemisesta. Niin kauan kun varsinaista lukuprosessia ei ole tehty, mittaus sisältää kaiken tiedon Schrödingerin kissan tilasta. Kaiken lisäksi prosessi on tällöin vielä kumottavissa.

"Aina aluksi järjestelmää häiritään, mutta joskus sen voi kumota", Hofmann kertoo.

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)

Pysyvä linkki
Samankaltaisia uutisia
Ladataan...
Uusin numero
Uutisarkisto