Iz knjige  Da li postoje stvari koje ne postoje,  Voje Antonića

Mačka je, hvala na pitanju, živa i zdrava... i mrtva

Austrijski fizičar Ervin Šredinger (Erwin Schroedinger), dobitnik Nobelove nagrade za fiziku, izveo je 1926. godine matematički obrazac koji prikazuje zavisnost talasne funkcije od prostorno-vremenskih koordinata za razne čestice i njihove sisteme. Talasna funkcija, zapravo, formalno predstavlja talasne osobine čestice. Prilikom “kvantnog skoka”, u kome se prostorno nedefinisani talas “pretvara” u česticu, trebalo bi nekako odrediti gde će ta čestica da se pojavi, ali je talasna funkcija ovde zatajila. Ona, naime, omogućava da se odredi samo verovatnoća njenog pojavljivanja, a ne i da se odredi gde će se pojaviti (kao da se Bog ponovo kocka!) Osim toga, umesto da se ovim obrascem razreši paradoks kvantnih skokova, čestice su i “na papiru” (predstavljene matematičkim jezikom) neprestano “skakale” iz jednog stanja u drugo. Tada je Šredinger rekao Boru: “Da sam znao da se nikada nećemo osloboditi ovih prokletih kvantnih skokova, ne bih se ni upuštao u taj posao”. 

Šredingerov hipotetični eksperiment (autor crteža Villiam R. Warren, Jr) 

Pojednostavljeno rečeno, kad “niko ne gleda”, čestica se kreće svim mogućim putanjama, ali kad “Bog baci kocku” (kad izvršimo merenje), možemo sa sigurnošću da kažemo gde se čestica pojavila. Tada je, jezikom kvantne mehanike rečeno, došlo do “kolapsa talasne funkcije”, jer su sve do tada moguće putanje čestice svedene na samo jednu. 

Ako bismo, kao na priloženoj slici, postavili izvor jonizujućeg zračenja (B), on bi emitovao prostorno nedefinisane elektromagnetne talase, dakle na sve strane podjednako. Ali kad bi se u blizini našao Gajgerov brojač (C), on bi detektovao samo jednu po jednu prostorno definisanu česticu. Zamislimo da smo sve to stavili u sanduk (A), koji je dobro zatvoren tako da eksperimentator (G) ne vidi šta se u njemu događa. Ako čestica uleti u cev Gajgerovog brojača, on će je detektovati, aktiviraće se mehanizam (D) koji oslobađa čekić, ovaj razbija staklenu flašu sa cijanidom (E) koji se prosipa i ubija mačku (F). Ako ni jedna čestica ne pogodi cev brojača, mačka će preživeti ovaj surovi eksperiment. 

Recimo da smo ovakav sanduk zatvorili i ostavili da stoji neko vreme. Recimo, takođe, da postoji verovatnoća od 50% da će (za mačku smrtonosna) čestica tokom tog vremena pogoditi cev brojača. Posle toga posmatrač otvara sanduk i zatiče živu ili mrtvu mačku, ali, pre nego što je sanduk otvoren, mačka je (bar sudeći po pravilima kvantne fizike) istovremeno i živa i mrtva! Ovaj problem nije gnoseološki (ne tiče se našeg saznanja ili neznanja o tome da li je mačka živa ili mrtva) jer je ona upravo i živa i mrtva istovremeno. Tek kad se uverimo u ishod eksperimenta, dolazi do kolapsa talasne funkcije i mačka ili umire ili nastavlja da živi i da lovi miševe. 

Ovaj čuveni hipotetični eksperiment, u svetu nauke poznat kao Šredingerova mačka, ilustruje spekulacije o mogućem uticaju kvantne teorije na shvatanje makrsveta, kakvog mi poznajemo. Ovo otvara mnoga pitanja. Šta je realnost? Ako se sudi po pravilima kvantne mehanike, realnost ne postoji dok je mi ne vidimo, drugim rečima dok je naša svest ne “osvetli”. S druge strane, da li je neophodno da postoji posmatrač G (čovek) ili je dovoljno i prisustvo mačke da bi došlo do kolapsa talasne funkcije, jer je i ona živo biće koje ima sposobnost percepcije? Ako jeste, da li bi i prisustvo miša bilo dovoljno? Ili možda komarca? Amebe? Gde je granica? 

S druge strane, šta ako mačku zamenimo čovekom? Tog hipotetičnog čoveka, inače, teoretičari su krstili “Vignerov prijatelj”, po Judžinu Vigneru (Eugen Wigner), fizičaru koji je razvio mnogo varijacija na eksperiment Šredingerove mačke. Prisustvo čoveka svakako bi bilo dovoljno za kolaps talasne funkcije, ali mora li to baš da bude eksperimentator van sanduka ili može da bude i nesrećnik koji sedi u sanduku? 

Spisak članaka iz knjige: Voja Antonić - Da li postoje stvari koje ne postoje   Nauka i pseudonauka V. Antonić