Apa itu kucing Schrödinger?

'Kucing Schrödinger' adalah salah satu ungkapan yang sesekali dikeluarkan dalam percakapan. Namun bagi mereka yang belum pernah menjadi mahasiswa fisika, atau setidaknya mendengar penjelasan Sheldon tentang Teori Big Bang, mungkin tidak jelas apa artinya. Jawaban singkatnya adalah bahwa kucing Schrödinger adalah nama eksperimen pemikiran terkenal yang pertama kali dikemukakan oleh fisikawan, Erwin Schrodinger. Jawaban panjang dan sumber dari salah satu perdebatan paling penting dalam fisika mengundang kita untuk memasuki domain aneh mekanika kuantum untuk mempertimbangkan kembali asumsi kita tentang kenyataan.

Siapa Erwin Schrödinger?

Erwin Schrödinger lahir pada 12 Agustus 1887 di Wina, ibu kota Austria-Hongaria. Ayah Erwin, Rudolph Schrödinger, adalah seorang ahli botani dan pemilik pabrik kain minyak. Ibunya, Georgine, adalah putri profesor kimia Rudolph. Sebagai anak tunggal, Erwin dibesarkan sebagai seorang Lutheran dan dididik secara pribadi di rumah hingga usia 11 tahun. Erwin unggul sejak usia dini dalam bahasa, matematika, dan fisika.

Pendidikan Schrödinger

Schrödinger mendaftar di Universitas Wina dan belajar fisika. Dia sangat dipengaruhi oleh sesama fisikawan Franz Exner, pelopor bidang ini, dan Fritz Hasenohrl, yang kemudian menjadi Kepala Fisika Teoritis. Schrödinger dianugerahi gelar Ph.D. pada tahun 1910. Dia direkrut dan dikirim ke Italia sebagai perwira artileri pada tahun 1914. Schrodinger lebih beruntung daripada rekan dan mentornya, Hasenohrl, yang terbunuh oleh granat pada tahun 1915. Bertahan dari perang, dia memegang posisi fakultas di beberapa universitas sebelum menikah Annemarie Bertel pada tahun 1920.

Persamaan Schrödinger

Pada tahun 1921 Schrödinger menjadi profesor di Universitas Zurich, dan menjadi jelas bahwa ia memiliki ide-ide baru di bidang fisika atom. Menanggapi teori bahwa pergerakan elektron dalam atom dapat digambarkan sebagai gelombang, Schrödinger memberikan bukti matematis yang diperlukan dengan Persamaan Teori Gelombang tahun 1926. Percikan kreativitas dikatakan datang selama perselingkuhan yang panas dengan seorang Wina tua. pacar perempuan.

Kelahiran Mekanika Kuantum

Persamaan Schrödinger memberikan deskripsi yang kuat tentang perilaku dan pergerakan atom. Dengan menganggap gerakan mereka sebagai gelombang probabilistik, posisi dan keadaan atom dapat diperlakukan secara statistik. Sampai pengukuran langsung dilakukan, atom dikatakan dalam keadaan superposisi. Menurut Interpretasi Kopenhagen, ini berarti bahwa itu dapat dianggap berada di semua lokasi sekaligus. Pertanyaan kunci bagi fisikawan, apakah Teori Gelombang hanyalah alat matematika yang nyaman atau apakah itu menggambarkan sesuatu yang nyata secara fisik? Di mana sebenarnya atom itu?

Kuas Dengan Einstein dan Nazi

Pada tahun 1927 Schrödinger pindah bersama istrinya ke Universitas Friedrich Wilhelm Berlin. Di sini dia bergesekan dengan Albert Einstein. Sambil terus melakukan penelitian penting dan inovatif di sana, ia menjadi semakin khawatir dengan suasana anti-Semit yang berkembang di Jerman. Mengikuti contoh Einstein, pada tahun 1937 ia meninggalkan Jerman dan pindah ke Inggris, mengambil posisi di Oxford. Segera setelah dia dianugerahi Hadiah Nobel Fisika 1933.

Kucing Schrödinger

Terlepas dari peran pentingnya dalam menciptakan teori gelombang, Shrödinger tidak pernah merasa nyaman dengan implikasinya. Seperti banyak fisikawan, dia tidak dapat mendamaikan ketidakpastian kuantum pada tingkat atom dengan pengalaman realitas kita sehari-hari. Di dunia yang kita lihat, orang dan benda memiliki tempat dan keadaan tertentu, baik kita mengamatinya atau tidak. Untuk menyoroti kontradiksi ini, ia merumuskan eksperimen pemikiran yang melibatkan kucing dalam kotak tertutup, zat radioaktif, dan penghitung Geiger untuk mengukur peluruhan zat tersebut.

Selama satu jam, akan ada kemungkinan 50% bahan radioaktif akan meluruh dan memancarkan satu atom. Jika ini terjadi, penghitung Geiger akan mendeteksinya dan mengaktifkan relai yang akan menyebabkan palu menghancurkan sebotol asam. Asam akan dilepaskan ke dalam kotak, membunuh kucing. Pertanyaannya adalah, apakah kucing itu hidup atau mati?

Paradoks Kucing Schrödinger

Dari perspektif mekanika kuantum, kucing dikatakan berada dalam keadaan tumpang tindih, dengan probabilitas yang sama untuk mati atau hidup. Keadaan kucing hanya ditentukan ketika diukur atau diamati. Ini tampak tidak masuk akal, tulis Schrödinger, karena pasti kucing itu adalah salah satunya, terlepas dari apakah seorang pengamat memutuskan untuk melihatnya atau tidak. Namun inilah tepatnya bagaimana atom tampak berperilaku. Dengan menghubungkan nasib kucing dengan fluktuasi inti atom, Shrödinger menunjukkan masalah utama dari Interpretasi Kopenhagen mekanika kuantum.

apa yang harus dilakukan jika sekrup dilucuti

Keragu-raguan dan Penyesalan

Tak perlu dikatakan, ketika ditanya apa pendapatnya tentang Interpretasi Kopenhagen dari Teori Gelombangnya, Shrödinger berkata: 'Saya tidak menyukainya, dan saya minta maaf saya pernah ada hubungannya dengan itu.' Schrodinger akan terus berdebat selama bertahun-tahun dengan orang-orang sezamannya tentang arti eksperimennya sendiri.

Apakah Schrödinger Pernah Memiliki Kucing?

Desas-desus populer adalah bahwa pada suatu saat selama tahun 1930-an Schrödinger mungkin benar-benar memiliki seekor kucing bernama Milton di rumahnya di Oxford. Untungnya, meskipun memberikan beberapa inspirasi kepada pemiliknya, tidak ada bukti bahwa SchrPulaukucing dinger pernah dimasukkan ke dalam kotak dengan sebotol asam.

Warisan

Schrödinger meninggal pada 4 Januari 1961 di kota yang sama di mana ia dilahirkan, Wina. Pada saat kematiannya, dia dan kucing teoretisnya telah meninggalkan bekas yang tak terhapuskan pada ilmu mekanika kuantum. Sementara banyak pemikir hebat berkontribusi dalam mengembangkan teori gelombang dan konsep ketidaktentuan, hanya satu yang akan selamanya dikenal sebagai bapak mekanika kuantum, dan itu adalah Erwin Schrödinger.