Qui est le chat de Schrödinger? Nous l`expliquons pour les chats

Pour la plupart d`entre nous, disons les mots «théorie quantique» ou «physique» et nos yeux se recouvrent immédiatement ou nos cerveaux s`arrêtent juste. La théorie quantique est un domaine d`étude qui examine les plus petites particules qui composent notre univers: comment elles se comportent et comment elles peuvent être mesurées. C`est un domaine relativement nouveau, qui n`a commencé sérieusement qu`au début du XXe siècle. Pourquoi cela nous intéresse-t-il? Parce que, tout comme nous savons tous que les chats règnent sur Internet, il s`avère que les chats gouvernent aussi l`intellect.

Depuis que le physicien autrichien Erwin Schrödinger a publié son expérience de pensée en 1935, le chat de Schrödinger est devenu l`un des concepts les plus célèbres et les plus centraux de la physique. Les gens qui ne connaissent pas la première chose en mathématiques ou en sciences ont probablement entendu parler du chat de Schrödinger, un peu comme l`équivalence masse-énergie d`Albert Einstein, E = mc2.

Quel est le chat de Schrödinger? À son niveau le plus basique et fondamental, il décrit le paradoxe suivant: Il y a un chat complètement hypothétique dans une boîte - à un moment donné, est-il possible que le chat soit mort et vivant en même temps?

Le chat de Schrodinger pour les chats

Avant de plonger dans l`expérience de pensée actuelle, et essayer de faire de la mécanique quantique pour des nuls - ou plutôt, pour un public général - essayons d`expliquer d`une manière que tout propriétaire de chat peut se rapporter. Disons que vous avez un chat particulièrement espiègle qui a la réputation de faire tomber les choses de votre comptoir de cuisine. Vous êtes resté trop longtemps au lit ce matin et vous avez dû vous précipiter hors de la maison pour aller travailler. Une fois arrivé au bureau, il vous vient à l`esprit qu`après avoir bu un verre de jus, vous l`avez laissé sur le bord du comptoir. Votre esprit est rempli de mesures égales de panique et de résignation.

Vous pouvez espérer que votre chat ne fera pas tomber le verre du comptoir, mais avouons-le, ce n`est qu`une question de temps avant que le vaisseau n`attrape l`œil du chat, tente ces pattes espiègles, et se brise sur le sol de la cuisine. Vous y pensez et vous vous en inquiétez tout au long de la journée. Parfois, vous imaginez que le verre a échappé à l`attention du chat - à d`autres moments, vous êtes certain que le verre a été brisé en une demi-heure après avoir quitté la maison. La chose est, vous ne saurez pas de toute façon jusqu`à ce que vous arrivez à la maison, jusqu`à ce que vous soyez là pour balayer les éclats de verre.

C`est essentiellement le problème posé par l`expérience de pensée de Schrödinger. Vous savez que votre chat est un abruti, mais vous ne savez pas quand le chat va agir Comme un crétin. À tout moment entre maintenant et alors, vous pouvez envisager le verre sur votre comptoir à la fois entier et cassé.

Les origines du paradoxe chat de Schrödinger

L`une des théories dominantes de la mécanique quantique est l`interprétation de Copenhague. Développée dans les années 1920, cette ligne de pensée prétend qu`il est possible que des particules subatomiques dans un système fermé existent simultanément dans plusieurs états possibles - un phénomène connu sous le nom de "superposition" - et qu`une réponse établie ou définitive n`est possible que lorsque la chose est observé ou mesuré.

L`expérience de pensée d`Erwin Schrodinger a été conçue pour défier cette notion, ou du moins pour souligner ses défauts. Les atomes et les photons sont imprévisibles, bien sûr, mais que se passerait-il s`il y avait un élément plus substantiel dans le jeu, par exemple, un chat?

L`expérience de pensée

L`installation met cinq choses en jeu, au cours d`une heure, dans une boîte en acier scellée. Il y a un chat, une partie de matière radioactive, un compteur Geiger, un marteau et un contenant de cyanure, un composé mortel. Le compteur Geiger est amorcé pour enregistrer toute désintégration, ou libération d`énergie, de la matière radioactive. Quand le compteur obtient une lecture, le marteau tombe, casse le récipient, et tue le chat.

Le seul élément qui peut provoquer un changement est l`état de désintégration du matériau radioactif. La nature du problème pour les physiciens est que la désintégration est aléatoire et difficile à prédire. Selon les conceptions contemporaines, étant donné que la quantité de matière radioactive est si petite, une heure s`écoule, au cours de laquelle le dispositif peut être déclenché à tout moment. Alors que la boîte reste scellée, personne ne peut savoir de façon concluante si le matériau s`est décomposé ou non.

Puisque l`état de la matière radioactive est si imprévisible, on peut supposer qu`elle se trouve dans les deux états - entier et décomposé - à la fois. Selon l`interprétation de Copenhague, si les particules quantiques peuvent hypothétiquement être dans deux états simultanément, le chat doit aussi être à la fois vivant et mort jusqu`à ce qu`il soit observé.

Ce n`est pas ce que croyait Schrödinger, bien sûr. Son intention en décrivant cette expérience de pensée était que, bien que la nature des particules subatomiques soit apparemment aléatoire, un chat n`est pas une particule subatomique. Un chat doit être vivant ou mort, il ne peut pas être les deux à la fois.

Aucun chat n`est blessé dans les expériences de pensée

En science, il existe des différences substantielles entre les théories et les interprétations, à l`instar de l`interprétation de Copenhague selon laquelle Schrödinger fourmillait. Les théories sont des choses qui peuvent être testées et prouvées avec un certain degré de certitude. Puisque la mécanique quantique est si imprévisible et si nouvelle dans les années 1930, les meilleures informations disponibles étaient des suppositions et des prédictions, et non des expériences observables et vérifiables.

Quant à l`expérience de pensée de Schrödinger, elle n`est qu`une expérience de pensée. Le but d`une expérience de pensée est de réfléchir et de considérer un problème difficile et de fournir une gamme d`arguments et d`interprétations potentielles. Aucun chat n`a jamais été soumis au scénario ridicule décrit par Schrödinger, et n`a jamais voulu dire qu`un tel système soit construit.

Il est même alarmant d`imaginer mettre un chat dans une situation qui ressemble à l`une des tortures byzantines du Vu franchise d`horreur-film, et c`est exactement le point. Pour Schrodinger, il était tout aussi invraisemblable que des particules subatomiques puissent exister dans deux états, affirmant qu`un chat est à la fois vivant et mort simultanément.

L`héritage du chat de Schrödinger

Si un arbre tombe dans les bois et que personne n`est là pour l`entendre, fait-il un bruit? C`est une question qui est familière à presque tout le monde. Les expériences de pensée durent parce qu`elles nous mettent au défi d`imaginer des possibilités extrêmes. Le chat de Schrödinger peut être vu comme une extension de la question de l`arbre. Chacun présume qu`un événement ne se produit que parce qu`il y a une personne là pour l`observer ou en être témoin.

Comme notre expérience de pensée précédente avec le chat et le verre sur le comptoir de la cuisine, la question de l`arbre et le chat de Schrödinger illustrent tous les deux les limites de ce que la pensée seule peut nous apporter. Heureusement, la science et la philosophie ne sont pas les seules voies pour explorer les limites des connaissances humaines ou félines.

Une fois que le paradoxe du chat de Schrödinger est entré dans l`imagination populaire, les conteurs ont commencé à prendre les idées de base et à travailler à travers les problèmes comme des littéraires. De Douglas Adams ` L`agence de détectives holistiques de Dirk Gently à Neil Gaiman Dieux américains, La fiction a utilisé le chat de Schrödinger comme point de départ. Il a été référencé et représenté dans toute la gamme des activités créatives, de l`art à la bande dessinée en passant par les jeux vidéo.