यहां बताया गया है कि श्रोडिंगर की कैट कैसे काम करती है

एरविन श्रोडिंगर एक प्रमुख व्यक्ति थे क्वांटम भौतिकी, उसके प्रसिद्ध से पहले भी "शोडिंगर की बिल्ली" सोचा प्रयोग। उन्होंने क्वांटम तरंग फ़ंक्शन का निर्माण किया था, जो अब ब्रह्मांड में गति का परिभाषित समीकरण था, लेकिन समस्या यह है कि यह सभी गति को एक के रूप में व्यक्त करता है संभावनाओं की श्रृंखला - कुछ ऐसा जो प्रत्यक्ष उल्लंघन में जाता है कि दिन के अधिकांश वैज्ञानिक (और संभवतः आज भी) भौतिक वास्तविकता के बारे में कैसे विश्वास करना पसंद करते हैं चल रही है।

श्रोडिंगर स्वयं ऐसे ही एक वैज्ञानिक थे और वे क्वांटम भौतिकी के साथ मुद्दों का वर्णन करने के लिए श्रोडिंगर की बिल्ली की अवधारणा के साथ आए थे। आइए, मुद्दों पर विचार करें, और फिर देखें कि श्रोडिंगर ने सादृश्य के माध्यम से उनका वर्णन कैसे किया।

क्वांटम तरंग फ़ंक्शन सभी भौतिक राशियों को क्वांटम राज्यों की एक श्रृंखला के रूप में चित्रित करता है, साथ ही किसी सिस्टम के किसी दिए गए राज्य में होने की संभावना के साथ। एक घंटे के आधे जीवन के साथ एक एकल रेडियोधर्मी परमाणु पर विचार करें।

क्वांटम भौतिकी तरंग समारोह के अनुसार, एक घंटे के बाद रेडियोधर्मी परमाणु एक ऐसी स्थिति में होगा जहां यह क्षय और क्षय नहीं होता है। एक बार परमाणु की माप हो जाने के बाद, तरंग क्रिया एक अवस्था में गिर जाएगी, लेकिन तब तक, यह दो क्वांटम राज्यों के सुपरपोजिशन के रूप में रहेगा।

यह क्वांटम भौतिकी की कोपेनहेगन व्याख्या का एक प्रमुख पहलू है - यह केवल वैज्ञानिक नहीं जानते हैं यह किस अवस्था में है, लेकिन ऐसा नहीं है कि भौतिक वास्तविकता तब तक निर्धारित नहीं की जाती है जब तक कि माप का कार्य नहीं होता है स्थान। किसी अज्ञात तरीके से, अवलोकन का बहुत कार्य जो स्थिति को एक राज्य या दूसरे में जमता है। जब तक कि अवलोकन नहीं होता है, तब तक भौतिक वास्तविकता सभी संभावनाओं के बीच विभाजित है।

श्रोडिंगर ने यह प्रस्तावित करके बढ़ाया कि काल्पनिक बिल्ली को काल्पनिक बॉक्स में रखा जाएगा। बिल्ली के साथ बॉक्स में हम जहर गैस की एक शीशी रखेंगे, जो बिल्ली को तुरंत मार देगा। शीशी को एक उपकरण तक पहुंचाया जाता है, जिसे गीजर काउंटर में वायर्ड किया जाता है, जो विकिरण का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है। उक्त रेडियोधर्मी परमाणु को गीजर काउंटर के पास रखा गया है और ठीक एक घंटे के लिए वहां छोड़ दिया गया है।

यदि परमाणु में गिरावट आती है, तो गीगर काउंटर विकिरण का पता लगाएगा, शीशी को तोड़ देगा, और बिल्ली को मार देगा। यदि परमाणु क्षय नहीं करता है, तो शीशी बरकरार रहेगी और बिल्ली जीवित रहेगी।

एक घंटे की अवधि के बाद, परमाणु एक ऐसी स्थिति में होता है, जहां यह क्षय और क्षय नहीं होता है। हालांकि, यह देखते हुए कि हमने कैसे स्थिति का निर्माण किया है, इसका मतलब है कि शीशी टूटी हुई है और टूटी नहीं है और अंततः क्वांटम भौतिकी की कोपेनहेगन व्याख्या के अनुसार बिल्ली दोनों मृत और जीवित है.

स्टीफन हॉकिंग यह कहते हुए प्रसिद्ध है "जब मैं श्रोडिंगर की बिल्ली के बारे में सुनता हूं, तो मैं अपनी बंदूक के लिए पहुंचता हूं।" यह प्रतिनिधित्व करता है कई भौतिकविदों के विचार, क्योंकि विचार प्रयोग के कई पहलू हैं जो सामने लाते हैं मुद्दे। सादृश्यता के साथ सबसे बड़ी समस्या यह है कि क्वांटम भौतिकी आमतौर पर परमाणुओं और उप-परमाणु कणों के सूक्ष्म पैमाने पर संचालित होती है, न कि बिल्लियों और जहर की शीशियों के स्थूल पैमाने पर।

कोपेनहेगन व्याख्या में कहा गया है कि किसी चीज़ को मापने की क्रिया क्वांटम तरंग के कार्य को ध्वस्त कर देती है। इस सादृश्य में, वास्तव में, माप का कार्य गीगर काउंटर द्वारा होता है। घटनाओं की श्रृंखला के साथ बातचीत के स्कोर हैं - बिल्ली या सिस्टम के अलग-अलग हिस्सों को अलग करना असंभव है ताकि यह वास्तव में प्रकृति में क्वांटम मैकेनिकल हो।

जब तक बिल्ली स्वयं समीकरण में प्रवेश करती है, तब तक माप पहले ही किया जा चुका है... एक हज़ार बार, माप किए गए हैं - गीगर काउंटर के परमाणुओं द्वारा, शीशी-तोड़ने वाले उपकरण, शीशी, जहर गैस, और बिल्ली से ही। यहां तक ​​कि बॉक्स के परमाणु भी "माप" बना रहे हैं जब आप समझते हैं कि अगर बिल्ली मृत हो जाती है, तो यह बॉक्स के चारों ओर उत्सुकता से रहने की तुलना में अलग-अलग परमाणुओं के संपर्क में आएगा।

वैज्ञानिक खोलता है या नहीं, बॉक्स अप्रासंगिक है, बिल्ली या तो जीवित है या मृत है, दो राज्यों का सुपरपोजिशन नहीं है।

फिर भी, कोपेनहेगन व्याख्या के कुछ सख्त विचारों में, यह वास्तव में एक जागरूक इकाई द्वारा अवलोकन है जिसकी आवश्यकता है। व्याख्या का यह सख्त रूप आम तौर पर आज भौतिकविदों के बीच अल्पसंख्यक दृष्टिकोण है, हालांकि वहाँ है कुछ पेचीदा तर्क है कि क्वांटम तरंगों के पतन से जुड़ा हो सकता है चेतना। (क्वांटम भौतिकी में चेतना की भूमिका की अधिक गहन चर्चा के लिए, मेरा सुझाव है क्वांटम पहेली: भौतिकी का सामना चेतना से होता है ब्रूस रोसेनब्लम और फ्रेड कुट्टनर द्वारा।)

फिर भी एक और व्याख्या है कई संसारों की व्याख्या (MWI) क्वांटम भौतिकी, जो प्रस्तावित करता है कि स्थिति वास्तव में कई दुनिया में बंद हो जाती है। इनमें से कुछ दुनिया में बिल्ली बॉक्स खोलने पर मृत हो जाएगी, दूसरों में बिल्ली जीवित होगी। जनता के लिए आकर्षक है, और निश्चित रूप से विज्ञान कथा लेखकों के लिए, कई संसारों भौतिकविदों के बीच व्याख्या भी एक अल्पसंख्यक दृष्टिकोण है, हालांकि इसके लिए कोई विशिष्ट प्रमाण नहीं है इसके खिलाफ।

द्वारा संपादित ऐनी मैरी हेल्मेनस्टाइन, पीएचडी।