Paradoks kota Schrödingera, zaproponowany przez austriackiego fizyka Erwina Schrödingera w 1935 roku, do dziś pozostaje jednym z najbardziej fascynujących problemów mechaniki kwantowej. Eksperyment myślowy przedstawia kota zamkniętego w pudełku, który może być jednocześnie żywy i martwy, dopóki nie zostanie otwarte i zaobserwowane. To, co miało być ilustracją paradoksu w mechanice kwantowej, teraz otrzymuje nowe wyjaśnienie dzięki koncepcji wieloświata.

Naukowcy z Uniwersytetu Autonomicznego w Barcelonie zaproponowali teorię, według której każda możliwa opcja w systemie kwantowym – jak życie i śmierć kota – tworzy oddzielny wszechświat. Taki model, zwany teorią wielu światów, zakłada, że wszystkie możliwości istnieją równocześnie, ale tylko jedna z nich jest obserwowana w naszym wszechświecie.

Kluczowym elementem tej koncepcji jest splątanie kwantowe. W otoczeniu kota – w tym w pudełku i jego wnętrzu – znajduje się ogromna liczba cząstek. Te cząstki oddziałują na siebie nawzajem w sposób, który prowadzi do szybkiego „wciągnięcia” kota w jedną z możliwych rzeczywistości: żywego lub martwego. W tym procesie inne opcje stają się niemożliwe do zaobserwowania w naszym wszechświecie.

Nowa teoria sugeruje, że to ogromna liczba interakcji w otoczeniu eliminuje kwantowe rozmycie, co oznacza, że kot nigdy nie występuje w stanie „jednocześnie żywy i martwy”. Co ciekawe, proces ten zachodzi błyskawicznie dzięki splątaniu na poziomie kwantowym. W ciągu ułamka sekundy, ogromna liczba możliwych stanów zostaje zredukowana do jednego, który jest postrzegany w naszym świecie.

Zespół badawczy przeprowadził symulacje matematyczne, które pokazują, że skala oddziaływań w otoczeniu jest kluczowym czynnikiem w rozwiązywaniu kwantowego rozmycia. Interakcje te budują się w sposób wykładniczy, tłumiąc inne możliwości i stabilizując jedną rzeczywistość. Oznacza to, że nasz wszechświat staje się tym, który „wygrywa” w loterii możliwości. To wyjaśnia, dlaczego kwantowe efekty, takie jak superpozycja stanów, są praktycznie niewidoczne w makroskali.

Teoria ta stanowi istotny krok w kierunku zrozumienia mechaniki kwantowej w skali makroskopowej, ale nie rozwiązuje jeszcze wszystkich zagadek. Na przykład, w jaki sposób teorie kwantowe mogą współgrać z ogólną teorią względności? Czy możliwe jest, by inne wszechświaty oddziaływały z naszym w jakikolwiek sposób?

Jednakże, model zaproponowany przez naukowców stanowi eleganckie i spójne wyjaśnienie jednego z największych paradoksów w fizyce. Wskazuje on, że wieloświat może być kluczowym elementem wyjaśnienia, dlaczego obserwujemy spójny świat, pomimo jego kwantowego chaosu na poziomie mikro. Choć kot Schrödingera pozostaje metaforą, jego tajemnicza natura przybliża nas do głębszego zrozumienia wszechświata i jego fundamentalnych zasad.

Źródło: Science Alert