"Con mèo của Schrödinger" - làm mèo mà cũng mệt ghê!
Những nhà toán học chúng tôi tất cả đều hơi điên rồ. We mathematicans are all a bit crazy. -Lev Davidovich Landau-
Thí nghiệm "Con mèo của Schrödinger" là một thí nghiệm thức sự rất hay ho và thú vị mà tôi muốn chia sẻ cho các bạn :>
.
Tóm tắt về thí nghiệm này, "Con mèo của Schrödinger" là giả thuyết được nhà vật lý học người Ireland gốc Áo Erwin Schrödinger nghĩ ra vào năm 1935. Ông cho rằng một con mèo có thể ở trong một trạng thái chồng chập giữa việc vừa sống và vừa chết, hay cũng được coi là trạng thái chồng chất lượng tử.

nguồn : sưu tầm
VẬT LÝ LƯỢNG TỬ - VẬT LÝ CỔ ĐIỂN
Trước khi vào tìm hiểu về thí nghiệm, ta cần phải hiểu được sự khác nhau giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử.
.
Đối với vật lý cổ điển, ta hiểu đơn giản là những nghiên cứu về sự vật ở xung quanh chúng ta hằng ngày, như : con chó, trái bóng,... Ở đây ta coi chúng là các vật thể ở trong thế giới vĩ mô. Đơn giản hơn nữa, vật lý cổ điển chính là những thứ thuộc về logic, tính toán về xác suất và không hề tồn tại thứ được gọi là ngẫu nhiên tuyệt đối.
Khi một sự việc xảy ra có thể được tính toán bằng các con số ( như tính toán lực rơi của quả bóng, lực nâng,...). Đồng thời, nó chỉ có thể ngẫu nhiên xảy ra một cách tương đối khi các con số bị tính toán sai hay không có đủ điều kiện để tính toán và chắc chắn không hề tồn tại sự ngẫu nhiên tuyệt đối, hay ở đây chính là trạng thái cùng lúc xuất hiện hai sự vật cùng một lúc. Ví dụ như bạn gái của bạn không thể cùng lúc ngồi nói chuyện với bạn ở quán cà phê, cùng lúc đi chơi với một thằng ất ơ nào đó ở trung tâm thương mại được :)))
.
Còn vật lý lượng tử thì sao? Vật lý lượng tử luôn là một thứ khó học, khó nói và khó nghĩ, bởi chính vì còn quá nhiều câu hỏi xoay quanh về nó. Nhưng ở đây, tôi chỉ sẽ nói sơ về vật lý lượng tử trong thí nghiệm này, trái ngược với vật lý cổ điển, vật lý lượng tử là những nghiên cứu về các nguyên tử, phân tử hay các hạt cơ bản,.. Ở đây ta coi chúng là các vật thể ở trong thế giới vi mô. Vật lý lượng tử cho phép sự ngẫu nhiên tuyệt đối xảy ra, khi hai nguyên tử có thể cùng lúc ở hai vị trí, ta gọi đây chính là trạng thái chồng chập, xuất hiện trong thế giới vi mô của vật lý lượng tử.
THÍ NGHIỆM "Con mèo của Schrödinger"
Quay trở lại với thí nghiệm "Con mèo của Schrödinger",đây là một thí nghiệm tưởng tượng do Erwin Schrödinger nghĩ ra. Ông đặt con mèo vào trong một chiếc hộp, trong đó có một mẫu vật chất phóng xạ, một thiết bị đo ( ống đếm Geiger ), một cây búa và một lọ thuốc độc ( tất cả chúng đều không thể bị con mèo tác động vào ).
Ta biết được mẫu vật chất phóng xạ ấy có 50% sẽ tỏa ra tia phóng xạ trong vòng 1 tiếng đồng hồ, khi thiết bị đo nhận được tín hiệu sẽ ngay lập tức thả rơi cây búa và làm vỡ lọ thuốc độc khiến cho con mèo bên trong hộp chết. Qua đó ta thấy mẫu vật chất phóng xạ chính là thứ tác động đến việc sống chết của con mèo, mà vật chất phóng xạ thuộc về vật lý lượng tử, khi nó có 50% phát ra tia phóng xạ thì 50% còn lại sẽ không phát ra, chính vì thế mẫu vật ấy tồn tại ở trạng thái chồng chập. Cùng lúc đó nó lại là thứ quyết định việc sống chết của con mèo, từ đây Erwin Schrödinger cho rằng chính con mèo cũng đã ở trong trạng thái chồng chập giữa việc sống và chết.

tranh tui vẽ óo :))
Tuy là như vậy nhưng nó lại tạo ra một nghịch lý, rằng con mèo là thứ nằm trong thế giới vĩ mô và vật chất phóng xạ là là thứ thuộc về thế giới vi mô. Ta không thể cho phép một con mèo trong thế giới vĩ mô cùng lúc tồn tại hai trạng thái cùng một lúc như vật chất phóng xạ được. Thực chất khi ta mở chiếc hộp ra, ta chỉ thấy một con mèo đã chết hoặc đã sống chỉ không hề nhìn thấy một còn mèo đang sống và một con mèo đã chết.
Nhưng giả thuyết này hay ho ở chỗ vật chất phóng xạ và con mèo có mối liên quan mật thiết đến nhau, nếu vât chất phóng xạ ấy phát ra thì nó chết, không thì nó sống. Mà trong thế giới của nó thì nó tồn tại ở cả hai trạng thái, vậy liệu con mèo có thực sự cũng ở trong cùng cả hai trạng thái đó hay là không? Và khi ta mở chiếc hộp ra, liệu ta đã phá vỡ đi cái trạng thái đó hay thực sự cái giả thuyết đó chỉ là một tưởng tượng còn nhiều sai sót của Erwin Schrödinger ?
.
KẾT BÀI
Nhà vật lý Stephen Hawking đã từng nói: "Khi tôi nghe kể về con mèo của Schrödinger, tôi vội tìm súng của mình."nguồn : Wikipedia
Thí nghiệm "Con mèo của Schrödinger" vẫn còn gây ra nhiều tranh cãi trong giới khoa học. Thế nhưng nó cũng là một kiến thức hay ho và thú vị đáng để chúng ta tiếp thu và học hỏi.
Bài viết này là tổng hợp những gì tôi đã tham khảo được từ nhiều nguồn khác nhau, bạn có thể tìm hiểu thêm những thông tin ngoài lề để biết thêm nhé!
.

nguồn : phở bò

Quan điểm - Tranh luận
/quan-diem-tranh-luan
Bài viết nổi bật khác
- Hot nhất
- Mới nhất
nguyenhnv
Bạn hiểu sai rồi nhé. Để mình giải thích lại về thí nghiệm con mèo S. một cách đơn giản và dễ hiểu nhất có thể. Vì vậy mình sẽ cắt giảm các lý luận chuyên môn. Ví dụ như khi mình nói: "hàm sóng mô tả trạng thái con mèo" thì phát biểu này tuy không chính xác nhưng lại vắn tắt dễ hiểu. Vậy nên bạn nào bắt bẻ chi tiết chuyên môn thì đi chỗ khác chơi nha, mục đích của mình không phải phổ biến kiến thức mà chỉ là làm sao cho cuối cùng ai cũng hiểu đúng về thí nghiệm này.
Đầu tiên nói về trạng thái. Có 2 trạng thái xảy ra ở tương lai khi mở hộp ra: 1 là sống, 2 là chết. Vậy hiện tại con mèo trong hộp đang ở trạng thái nào ? Lẽ ra ta có quyền nói rằng đó là "trạng thái không xác định", tức là ta không biết/không xác định được con mèo sống hay chết, hiểu một cách bình thường như vậy cũng không sai.
Nhưng hàm sóng mô tả con mèo vừa có mô tả trạng thái sống đồng thời lại vừa có mô tả trạng thái chết luôn nên những người chuyên môn lý luận rằng, bởi vì có sự mô tả bằng hàm sóng nên không thể phát biểu là "trạng thái không xác định" mà căn cứ vào hàm sóng thì ta có trạng thái được gọi là "chồng chập" của sống và chết aka vừa sống lại vừa chết đồng thời. Bởi vì lý luận này khiến cho thí nghiệm trở nên khó hiểu, vì nó không bình thường, rất khó hình dung. Ok, không quan trọng, dù sao đó chỉ là tranh cãi chữ nghĩa. Quan trọng là bạn hiểu được trạng thái con mèo trong hộp là như vậy, không phải con mèo sống, cũng không phải con mèo chết luôn, hơi khó hiểu xíu nhưng dễ hiểu hơn so với "trạng thái chồng chập". Tuy nhiên, nếu bạn có thể hình dung được "trạng thái chồng chập" thì hình dung này sẽ chính xác hơn hình dung theo kiểu bình thường nha.
Tiếp theo, giả sử sau 5 phút, bạn mở hộp ra và nhìn thấy con mèo đang sống. Vậy nếu bạn mở hộp sớm hơn, sau 4 phút chẳng hạn, bạn sẽ thấy con mèo sống hay chết ? Tất nhiên là sống.
Bingo... trật lất rồi ! Bạn nên nhớ rằng việc bạn thấy con mèo như thế nào là hên xui nha, tức là có tính xác suất, hên thì bạn thấy con mèo sống mà xui thì bạn thấy nó chết. Tức là bạn hoàn toàn không thể dự đoán trước được kết quả dù bạn có "đủ" thông tin để dự đoán. Mình để từ trong ngoặc kép là do bình thường thì đủ nhưng có vẻ trong thế giới lượng tử thì không đủ rồi. Có nhiều bạn sẽ rối trí ở khúc này, làm cách nào mà một con mèo chết ở phút 4 lại thành con mèo sống ở phút 5 ? Thực ra các bạn quên rằng con mèo sống ở phút 5 chỉ là giả sử trong trường hợp không mở hộp ở phút 4, tức là ở phút 4 con mèo vẫn đang "chồng chập". Nếu ở phút 4 mà bạn mở hộp ra thì con mèo không còn "chồng chập" nữa, tức là giả sử bị bác bỏ aka giả sử không còn giá trị nữa.
- Báo cáo

Người đẹp trai số 1 thế giới
cảm ơn bạn vì đã góp ý cho mình :>> Có lẽ lời văn và quan điểm của mình vẫn chưa được hoàn toàn chính xác, mình sẽ khắc phục thêm hihi
- Báo cáo

Uyên Kim
@@ Bài này hiểu sai về thí nghiệm rồi thì phải. Thật ra người ta nói trạng thái con mèo nửa sống nửa chết (hay không xác định) là tại vì bạn phải mở hộp ra rồi quan sát thì mới biết, còn khi bạn chưa mở hộp thì không thể nào biết chất phóng xạ đó đã phân rã hay chưa, con mèo bị trúng độc hay chưa, giống như các hạt trong vật lý lượng tử luôn vận động ko theo quy tắc nhưng khi người ta quan sát nó thì nó mới bị gán một cái quy chuẩn nào đó.
- Báo cáo