การทดลองทางความคิด "แมวของชเรอดิงเงอร์"
การทดลองทางความคิด "แมวของชเรอดิงเงอร์" เป็นแนวคิดที่เสนอโดยชเรอดิงเงอร์ในปี ค.ศ. 1935 เพื่อสาธิตทฤษฎีทาง
ควอนตัมเกี่ยวกับการรวมกันของคลื่น (superposition) ที่แสดงให้เห็นถึงข้อโต้แย้งอย่างชัดเจนระหว่างความเป็นจริงทาง
ควอนตัมเกี่ยวกับธรรมชาติและพฤติกรรมของสสารในระดับอนุภาคกับสิ่งที่สังเกตได้จริงเกี่ยวกับธรรมชาติและพฤติกรรม
ของสสารในโลกความเป็นจริงที่มนุษย์คุ้นเคย วิธีทดลอง(ทางทฤษฎี) เป็นดังนี้
นำแมวที่มีชีวิตบรรจุลงในกล่องเหล็กที่ปิดมิดชิดพร้อมด้วยอุปกรณ์ที่บรรจุขวดยาพิษ (กรดไฮโดรไซยานิก) ภายในกล่องจะมี
สารกัมมันตรังสีปริมาณน้อยมากรวมอยู่ด้วย น้อยขนาดที่ว่าหากสารกัมมันตรังสีเพียงแค่อะตอมเดียวสลายตัวระหว่างการ
ทดลอง กลไกหน่วงที่ตั้งเอาไว้ล่วงหน้าจะปล่อยค้อนให้ตกลงมากระแทกขวดยาพิษให้แตก ผลก็คือ (ตามที่คนทั่วไปคาดหวังไว้)
แมวจะตายเนื่องจากโดนยาพิษ
แต่จริงๆแล้ว ผู้สังเกตการณ์ภายนอกจะไม่มีวันรู้ว่าอะตอมของสารกัมมันตรังสีจะสลายตัวเมื่อใด เพราะความน่าจะเป็นที่อะตอม
จะสลายตัวและไม่สลายตัวมีค่าเท่ากัน ผลที่ตามมา เราไม่รู้ว่าขวดยาพิษจะแตกจริงหรือไม่ ในที่สุดไม่รู้ว่าแมวจะถูกฆ่าตาย
หรือไม่ ดังนั้น ในกรณีนี้ผู้สังเกตการณ์คือ แมว ไม่ใช่คนที่อยู่ข้างนอก ตามทฤษฎีควอนตัมของชเรอดิงเงอร์ว่าด้วยการรวม
คลื่นของสภาวะ (ซึ่งในที่นี้ประกอบด้วย 2 สภาวะ คือ "เป็น" กับ "ตาย") แสดงว่า แมวอยู่ในสภาวะทั้งเป็นและตายในเวลาเดียว
กัน หมายความว่า โอกาสที่แมวมีชีวิตอยู่และโอกาสที่แมวตายมีค่าเท่ากัน
ถ้าเราเปิดกล่อง เท่ากับว่าเราไปรบกวนการวัดหรือการสังเกตการณ์ ผลก็คือ ฟังก์ชันคลื่นที่แสดงสภาวะของแมวก่อนหน้านี้
จะยุบตัว สิ่งที่เห็นตรงหน้า ก็คือ แมวมีชีวิต หรือ แมวตาย เพียงอย่างใดอย่างหนึ่ง
สถานการณ์แบบนี้บางทีเราเรียกว่า quantum indeterminacy หรือ the observer's paradox กล่าวคือ
การสังเกตการณ์หรือการวัดใดๆ โดยตัวมันเองจะมีผลกระทบต่อผลลัพธ์ของการสังเกตการณ์หรือการวัดนั้นๆ ผลกระทบที่ว่า
ก็คือ ผลลัพธ์จะไม่เกิดจนกว่าจะมีการวัดเกิดขึ้น
|
ฺ