Schrodingerova kočka je myšlenkový experiment, který v roce 1935 představil rakouský fyzik Erwin Schrödinger. Tento experiment ilustruje jeden z nejpodivnějších aspektů kvantové mechaniky – princip superpozice. Schrodinger s tímto experimentem chtěl poukázat na zdánlivou absurditu, kdy kvantové efekty se projeví na makroskopické úrovni.

Popis experimentu

V myšlenkovém experimentu Schrodinger popsal situaci, kde je kočka uzavřena v ocelové komoře společně s přístrojem obsahujícím radioaktivní atom, Geigerův čítač, mechanizmus schopný uvolnit kyanid a lahvičku s jedem. Pokud atom radioaktivity rozpadne, čítač to zaznamená a aktivuje mechanismus, který rozbije lahvičku s jedem a kočka zemře. Pokud se atom nerozpadne, kočka zůstane naživu. Dle kvantové teorie je atom do doby pozorování v superpozici stavů rozpadnutý/ne rozpadnutý, a tudíž i kočka by musela být považována za současně živou i mrtvou.

Kvantová superpozice

Klíčovým prvkem, který Schrödinger používá, je kvantová superpozice. V kvantové mechanice může částice existovat ve více stavech současně, dokud není provedeno měření. Po měření systém 'kolabuje' do jednoho z možných stavů. Experiment s kočkou zdůrazňuje, jak se zdá být tento fenomén neslučitelný s běžnými zkušenostmi reality.

Interpretace kvantové mechaniky

Experiment Schrodingerovy kočky vyvolal diskuse o interpretaci kvantové mechaniky. Nejznámější interpretace jsou:

1. Kodaňská interpretace

Podle této interpretace je superpozice reálná pouze do okamžiku měření, kdy se vlnová funkce 'kolabuje'. Tato interpretace klade důraz na akt měření, který určuje stav systému.

2. Mnohasvětová interpretace

Hugh Everett navrhl, že všechny možné výsledky kvantového měření se skutečně realizují, ale každý v jiném "světě" nebo vesmíru. Podle této teorie kočka zůstává v jednom vesmíru živá a v druhém mrtvá, ale tyto vesmíry existují paralelně a nejsou vzájemně pozorovatelné.

3. Teorie dekoherence

Tato teorie se snaží vysvětlit, jak kvantové superpozice přecházejí do jednotlivých klasických stavů, které pozorujeme. Podle teorie dekoherence dochází k "rozplývání" superpozice kvůli interakci s okolním prostředím, což vede k praktickému "kolapsu" vlnové funkce bez nutnosti pozorovatele.

Schrodingerův experiment s kočkou přetrvává jako ikonická demonstrace zdánlivých paradoxů kvantové mechaniky. Přestože je to pouze myšlenkový experiment, jeho dopad na filozofii vědy a fyziku je nezměrný. Rozpravy o interpretaci kvantové mechaniky a povaze reality jsou stále živé a předmětem intenzivního výzkumu a diskuse mezi fyziky i filozofy.