შრედინგერის კატა

შრედინგერის კატა — აზრითი ექსპერიმენტი, რომელიც შემოგვთავაზა ავსტრიელმა ფიზიკოს-თეორეტიკოსმა, კვანტური მექანიკის ერთ-ერთმა შემქმნელმა, ერვინ შრედინგერმა. ექსპერიმენტით მას სურდა ეჩვენებინა სუბატომური სისტემებიდან მიკროსკოპულ სისტემებში გადასვლისას კვანტური მექანიკის არასრულყოფილება.

ექსპერიმენტის არსი
შრედინგერის ორიგინალ სტატიაში ექსპერიმენტი შემდეგნაირადაა აღწერილი:
ისეთი სიტუაციების აგებაც შეიძლება, სადაც საკმარისადაა ბურლესკი. კატა დამწყვდეულია რკინის კამერაში შემდეგნაირ ჯოჯოხეთის მანქანასთან ერთად (რომელიც დაცული უნდა იყოს კატის უშუალო ჩარევისგან): გეიგერის მთვლელის შიგნით მოთავსებულია მცირე რაოდენობის რადიოაქტიური ნივთიერება, იმდენად მცირე, რომ ერთი საათის განმავლობაში შეიძლება დაიშალოს მხოლოდ ერთი ატომი, მაგრამ ამავე ალბათობით შეიძლება სულაც არ დაიშალოს; თუკი ეს მოხდება, დამთვლელი მილი განიმუხტება და ამოქმედდება რელე, მოძრავი ურო, რომელიც დაამტვრევს ციანმჟავის შემცველ მათარას. თუკი ერთი საათის განმავლობაში ამ სისტემას საკუთარ თავს მივანდობთ, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ კატა ამ დროის ამოწურვის შემდეგ ცოცხალი გადარჩება იმ შემთხვევაში, თუკი ატომი არ დაიშლება. ატომის პირველივე დაშლა მოწამლავდა კატას. სისტემის ფსი-ფუნქცია მთლიანობაში ამას გამოსახავს და საკუთარ თავში თანაბრად მოიცავს ცოცხალ და მკვდარ კატას (ბოდიშს ვიხდი გამოთქმისთვის).

მსგავს სიტუაციებში ტიპურია ის, რომ განუსაზღვრელობა, რომელიც თავდაპირველად ატომური სამყაროთი შემოიფარგლებოდა, გარდაიქმნება მიკროსკოპულ განუსაზღვრელობად, რომელიც შეიძლება აღმოიფხვრას უშუალო დაკვირვების გზით. ეს ჩვენ ხელს გვიშლის, გულუბრყვილოდ მივიღოთ „ბუნდოვნობის მოდელი“, როგორც რეალობის ამსახველი. თავისთავად ეს სულაც არ ნიშნავს რაიმე გაურკვეველსა და ურთიერთსაწინააღდეგოს. არსებობს სხვაობა ბუნდოვან და ფოკუსის არმქონე ფოტოსა და ღრუბლებისა და ნისლის გამოსახულებებს შორის.

კვანტური მექანიკის თანახმად, თუკი ბირთვზე არ მიმდინარეობს დაკვირვება, მაშინ მისი მდგომარეობა აღიწერება ორი მდგომარეობის სუპერპოზიციით — დაშლილი ბირთვისა და დაუშლელი ბირთვის, შესაბამისად, კატა, რომელიც ყუთშია მოთავსებული, ერთდროულად ცოცხალიცაა და მკვდარიც. თუკი ყუთს გავხსნით, ექსპერიმენტატორს შეუძლია ნახოს მისი მხოლოდ რომელიმე ერთი მდგომარეობა — „ბირთვი დაიშალა, კატა მკვდარია“ ან „ბირთვი არ დაშლილა, კატა ცოცხალია“.

საკითხი შემდეგნაირადაა დასმული: როდის წყვეტს სისტემა ორი მდგომარეობის ნარევის სახით არსებობას და ირჩევს ერთ კონკრეტულს? ექსპერიმენტის მიზანია, აჩვენოს, რომ კვანტური მექანიკა არასრულია ზოგიერთი წესის გარეშე, რომლებიც მიუთითებს, რა პირობებში მიმდინარეობს ტალღური ფუნქციის კოლაფსი, და კატა რჩება ან მკვდარი, ან ცოცხალი, მაგრამ წყვეტს ორი მდგომარეობის ნარევის სახით არსებობას.

ვინაიდან ნათელია, რომ კატა აუცილებლად უნდა იყოს ან ცოცხალი, ან მკვდარი (არ არსებობს მდგომარეობა, რომელიც მოიცავს სიცოცხელსა და სიკვდილს), მაშინ ეს ანალოგიური იქნება ატომის ბირთვისთვისაც. იგი აუცილებლად ან უნდა დაშლილიყო, ან არ დაშლილიყო.

ორიგინალი სტატია გამოვიდა 1935 წელს. სტატიის მიზანი იყო განხილვა აინშტაინის, პოდოლსკისა და როზენის პარადოქსისა (აპრ), რომელიც იმავე წელს შედარებით ადრე გამოაქვეყნეს ალბერტ აინშტაინმა, ბორის პოდოლსკიმ და ნათან როზენმა. აპრ-სა და შრედინგერის სტატიები აღწერდნენ უცნაურ ბუნებას „კვანტური გადახლართულობისა“, რომელიც დამახასიათებელი იყო ორი სისტემის მდგომარეობების სუპერპოზიციის მქონე კვანტური მდგომარეობებისთვის (მაგალითად, ორი სუბატომური ნაწილაკის).