Schrödinger se kat

Schrödinger se kat is ’n gedagteproefneming uit 1935 deur die Oostenrykse fisikus Erwin Schrödinger. Dit illustreer wat hy beskou het as die probleem van die onbepaaldheid van kwantummeganika, en hoe dit nie sin maak as dit op alledaagse voorwerpe toegepas word nie. Die gevolg van die proefneming is ’n kat wat óf dood óf lewend is, na gelang van ’n vroeëre lukrake gebeurtenis. Daar word dikwels na die proefneming verwys in teoretiese besprekings van die vertolking van kwantummeganika.

Agtergrond 
Werner Heisenberg het in 1926 sy onsekerheidsbeginsel gepubliseer wat impliseer dat jy nie tegelykertyd die presiese posisie en die presiese snelheid van ’n gegewe deeltjie kan weet nie omdat die meting van die een grootheid die ander grootheid versteur. Dit het ’n einde gebring aan die denkrigting van fisici soos Laplace, volgens wie dit moontlik sou moes wees om ’n model van die heelal te bou wat die toestand van die hele heelal op elke oomblik kan voorspel.

As ’n plaasvervanger vir die onsekerheidsbeginsel het Heisenberg en Niels Bohr in 1927 die Kopenhaagse interpretasie van kwantummeganika gepubliseer waarvolgens elke deeltjie hom in ’n sogenaamde kwantumtoestand bevind. Dit is ’n kombinasie van posisie en snelheid, en is dus geen presiese beskrywing van die gedrag van die deeltjie nie. Dit is in kwantummeganika ook nie moontlik om sodanige gedrag presies te beskryf nie – die kwantummeganika beskryf die heelal in terme van ’n gegewe begintoestand en die "moontlike" toestande waarin die heelal uit dié gegewe toestand verder kan ontwikkel.

Volgens die Kopenhaagse interpretasie is dit eers wanneer ’n deeltjie waargeneem word dat dit nie meer in ’n kwantumtoestand voorkom nie, maar verval in óf die een óf die ander moontlike toestand.

Proefneming 
In reaksie op die Kopenhaagse interpretasie het Schrödinger sy proefneming gebruik om aan te toon wat sal gebeur as ’n mens dié beginsel op grootskaalse stelsels van toepassing maak. Hy het voorgestel ’n mens sit ’n kat in ’n verseëlde staalhouer saam met ’n fles gif en ’n radioaktiewe bron. As ’n monitor in die houer radioaktiwiteit waarneem (dus ’n enkele atoom wat verval), word die fles gebreek, die gif word vrygestel en maak die kat dood. Volgens Schrödinger dui die Kopenhaagse interpretasie daarop dat die kat lewend én dood is (vir die heelal buite die houer) tot die houer oopgemaak word. Eers dan sal ’n mens kan sien of die kat lewe of nie. Dit laat die vraag ontstaan presies wanneer ’n kwantumtoestand verval in die een of die ander moontlikheid.

Moderne interpretasies 
Sedertdien het ander interpretasies van kwantummeganika ontstaan, waarin die "dooie of lewende" kat soms as ’n werklikheid beskou word. Die proefneming bly ’n bepalende toets vir moderne interpretasies. Fisici gebruik dikwels die manier waarop ’n interpretasie Schrödinger se kat behandel om die swak en sterk punte daarvan te illustreer.

Verwysings

Eksterne skakels

 Erwin Schrödinger (1935) The Present Situation in Quantum Mechanics  (translation of 3-part  and pp. 823–828, 844–849) Schrödinger's cat paper
  The EPR paper
 Phillip Yam (October 10, 2012)   Bringing Schrödinger's Cat to Life, Scientific American.  Describes investigations of quantum "cat states" and wavefunction collapse by Serge Haroche and David J. Wineland for which they won the 2012 Nobel Prize in Physics
 Tony Leggett (August 2000)    New Life for Schrödinger's Cat, Physics World, p. 23-24.  Article on experiments with "cat state" superpositions in superconducting rings, in which the electrons go around the ring in two directions simultaneously.
 Information Philosopher on Schrödinger's cat More diagrams and an information creation explanation.
 
 Schrödinger's cat in audio produced by Sift

  Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse en die Nederlandse Wikipedia

Kwantummeganika