Schrödingerova kočka: Slavný experiment se dá aplikovat i na lidi

Možná víte, jaké to je, když se snažíte někomu vysvětlit složitou věc a najednou vám dojde, že ani sami tomu úplně nerozumíte. Erwin Schrödinger to v roce 1935 cítil stejně a chtěl poukázat na absurdnost kvantové mechaniky. Jenže se mu to úplně nepovedlo. Místo toho vytvořil paradox, který používáme dodnes k vysvětlování všeho možného.

Experiment: Jak jeden naštvaný fyzik změnil svět

Erwin Schrödinger byl z kvantové mechaniky tak frustrovaný, že si vymyslel experiment, který měl ukázat, jak absurdní tahle teorie je. Ironické je, že se stal jejím nejslavnějším symbolem.

Takže máte krabici. Velkou, neprůhlednou, do které nevidíte. V ní sedí kočka. Dejme jí jméno, třeba Felicie. Kromě Felicie tam je podivná sbírka předmětů: Geigerův počítač, kousek radioaktivního materiálu, kladivo a lahvička s jedem. Už to zní jako z hororu, že?

Radioaktivní atom má jednoduchou práci. Během hodiny se buď rozpadne, nebo ne. Čistá náhoda, jako když hodíte korunou. Pokud se rozpadne, počítač to zachytí, kladivo rozbije lahvičku a Felicie má prostě smůlu.

Podle kvantové mechaniky atom po celou hodinu prostě neví, co má dělat. Je v superpozici, současně rozpadlý i nerozpadlý. A protože je na tom závisí život Felicie, měla by být i ona současně živá i mrtvá.

Teprve když otevřete krabici a podíváte se, realita rozhodne.

Filosofie: Když se vám věc vymkne z rukou

Schrödinger si myslel, že konečně našel dokonalý argument proti kvantové mechanice. Podívejte se na ten nesmysl, chtěl říct svým kolegům. Kočka přece nemůže být současně živá i mrtvá!

Jenže problém byl v tom, že v mikrosvětě se věci opravdu takto chovají. Elektron skutečně dokáže být současně na dvou místech. To se potvrdilo v tisících experimentech. Funguje to, ať se nám to líbí nebo ne.

Schrödinger doufal, že najde hranici mezi kvantovým světem a naším normálním světem. Místo, kde by skončilo šílenství a začal zdravý rozum. Jenže ta hranice se prostě nenašla. Vědci postupně dokázali uvést do superpozice stále větší objekty – molekuly, viry, malé krystaly.

Dnes máme spoustu teorií o tom, co se vlastně děje. Kodaňská škola říká, že superpozice je skutečná.

Aplikace: Proč je všude kolem nás plno kočičích paradoxů?

Netrvalo dlouho a lidé si uvědomili, že Schrödingerova kočka popisuje spoustu věcí z běžného života. Kolikrát denně se ocitneme v nějaké superpozici?

Čekáte na výsledek pohovoru? Gratulujeme, jste Schrödingerův zaměstnanec. Současně jste přijatý i odmítnutý, dokud nezazvoní telefon. Ta nejistota, to napětí, přesně to kočka v krabici zažívá.

Poslali jste důležitý e-mail šéfovi a čekáte na odpověď? E-mail je současně přečtený i nepřečtený, šéf je spokojený i naštvaný. Dokud nepřijde reakce, visíte ve vzduchu.

Ale nejhorší je to s city. Napíšete někomu Máš čas na kávu? a pak začíná to peklo čekání. Ten člověk je současně zamilovaný i nezamilovaný. Má zájem i nemá zájem. Vy jste v emočním limbu a nevíte, jestli jste úspěšný milovník nebo odmítnutý smolař.

Lidé tomu začali říkat Schrödingerova žena nebo Schrödingerův muž a musí se nechat, že to sedí dokonale. V byznysu máme Schrödingerovy projekty, v politice Schrödingerovy voliče. Kočka je prostě všude.

Věda: Kde kvantová teorie ovlivňuje naše životy?

Zpočátku to vypadalo jen jako intelektuální hračka pro nudící se fyziky. Ale dnes je faktem, že kvantové jevy používáme každý den.

Kvantové počítače fungují přesně na principu superpozice. Zatímco můj laptop pracuje s bity, které jsou buď 0 nebo 1, kvantový bit řeší obojí současně. Je to jako mít počítač, který dokáže myslet na víc věcí najednou. Výsledek? Výpočty, které by můj počítač řešil tisíce let, zvládne za minuty.

Kvantová kryptografie je ještě úžasnější. Představte si zprávu, kterou nemůže nikdo odposlechnout, protože už samotný pokus o odposlech ji zničí.

A pak jsou tu věci, o kterých ani nevíte, že jsou kvantové. MRI skenery v nemocnicích, GPS ve vašem telefonu, dokonce fotosyntéza v rostlinách,  to všechno má kvantové kořeny.

Budoucnost: Kam až to dojde

Kvantový internet by mohl propojit celý svět absolutně bezpečnou komunikací.

Kvantová biologie odhaluje, jak kvantové efekty ovlivňují samotný život. A tady přichází ta opravdu šílená myšlenka – možná i naše vědomí funguje kvantově. Pokud je to pravda, pak možná opravdu žijeme ve světě superpozic a paradoxů.

Schrödingerův experiment se tak stal symbolem něčeho úžasného – jak může kritika vědy vystřelit zpátky a stát se jejím nejslavnějším vyjádřením. Ironie osudu v nejčistší podobě.

Svět je mnohem komplikovanější a podivnější, než vypadá na první pohled.  Často se pohybujeme ve stavech nejistoty, kde čekáme na nějaké to otevření krabice. A možná je právě tahle schopnost žít s paradoxy a nejistotou tím, co nás dělá lidskými.

Schrödingerova kočka nám připomíná, že i věda může být poetická. Že nejhlubší pravdy často vypadají jako nesmysly. A že někdy je lepší přijmout záhadu než hledat jednoduché odpovědi.

Možná jsme všichni trochu jako Felicie v té krabici. Čekáme, až někdo otevře víko a podívá se, co se s námi stalo. A možná je právě v tom ta krása – v nejistotě, která dělá život tak fascinující.

Zdroje: Wikipedia, stoplusjednička.cz, Český rozhlas plus