Кіт Шредінгера

Кішку поміщають у сталевий ящик разом із лічильником Гейгера, флаконом з отрутою, молотком і радіоактивною речовиною. Коли радіоактивна речовина розпадається, Гейгер виявляє її та запускає молоток, щоб випустити отруту, яка згодом вбиває кішку.

Радіоактивний розпад є випадковим процесом, і немає жодного способу передбачити, коли це станеться. Фізики кажуть, що атом існує в стані, відомому як суперпозиція.

Поки вікно не відкриється, спостерігач не знає, живий кіт чи мертвий, тому що доля кішки нерозривно пов'язана з тим, чи був атом зруйнований.

Інакше кажучи, поки коробку не було відчинено, стан кішки абсолютно невідомий, і тому кішка вважається водночас живою і мертвою, поки за нею не почнеш спостереження.

Ерік Мартель і докладний опис

«Якщо покласти кішку в коробку, і немає іншого способу сказати, що робить кішка, тоді до неї необхідно ставитися так, начебто вона робить усе можливе, щоб залишатися живою та/або мертвою — в один і той самий час», — пояснює Ерік Мартель, професор фізики й астрономії в Університеті Міллікіна.

«Якщо ви спробуєте зробити прогнози і припустите, що знаєте статус кішки, ви, ймовірно, помилитеся. Якщо, з іншого боку, ви припускаєте, що це комбінація всіх можливих станів, у яких вона може існувати, то ви матимете рацію».

Одразу ж поглянувши на кішку, спостерігач визначить, жива кішка чи мертва, а «суперпозиція» кішки — ідея про те, що вона була в обох станах одночасно.

Квантова теорія та ідея хвильової функції

Шредінгер розробив парадокс, каже Мартель, щоб проілюструвати точку у квантовій механіці про природу частинок хвилі.

«Те, що ми виявили наприкінці 1800-х і на початку 1900-х років, полягає в тому, що справді, крихітні речі не підкоряються Законам Ньютона», — говорить він. «Таким чином, правила, які ми використовували для управління рухом кулі, людини або автомобіля, не могли бути використані для пояснення того, як працює електрон або атом».

В основі квантової теорії, яка використовується для опису того, як поводяться субатомні частинки, такі як електрони і протони, — ідея хвильової функції. Хвильова функція описує всі можливі стани, які можуть мати такі частинки, включно з такими властивостями, як енергія, імпульс і положення.

«Хвильова функція являє собою комбінацію всіх можливих хвильових функцій, які існують», — каже Мартель. «Хвильова функція частинки говорить про деяку ймовірність того, що вона може перебувати в будь-якому дозволеному положенні, але ви не можете сказати, що знаєте, що вона перебуває в певному положенні, не спостерігаючи за нею. Якщо ви помістите електрон навколо ядра, він може мати будь-який з дозволених станів або позицій, якщо ми не подивимося на це і не дізнаємося, де він перебуває».

Мартель каже, що Шредінгер ілюструє парадокс кішки: «У будь-якій фізичній системі, без спостереження, ви не можете сказати, що щось робите. Ви повинні сказати, що це може бути будь-яка з цих речей, яку ви можете робити, навіть якщо при цьому ймовірність невелика».