Visa källa för Schrödingers katt

{{Kvantmekanik}}
[[File:Schrodingers cat.svg|miniatyr|250px|Schrödingers katt]]
'''Schrödingers katt''' är ett [[tankeexperiment]] framlagt 1935 av [[Erwin Schrödinger]]<ref name="Schrodinger1935"/> för att visa på brister i teorin om [[kvantmekanik]]en vid tillämpning på [[makroskopisk]]t plan, men det har populärt kommit att misstolkas som ett exempel på problemet med [[osäkerhet]] i [[observation]]er som uppkommer av att någon faktiskt observerar (jämför ''[[om ett träd faller i skogen]] när ingen hör - låter det då?'').

Schrödingers [[paradox]]ala illustration av kvanttillstånd, som han själv betecknade som fånigt, går ut på att en [[katt]] placeras i en sluten stålkammare. I stålkammaren placeras även en bit radioaktivt ämne med 50 % sannolikhet att sönderfalla inom en timme, samt en [[geigermätare]] kopplad till en hammare som krossar en flaska [[cyanid]] om sönderfall registreras, varvid katten skulle dö (under förutsättningen att cyaniden är placerad inom räckhåll för katten). Efter en timme hänger kattens öde på ett [[kvantmekaniskt tillstånd]] med samma sannolikhet för liv och död. Katten är både levande och död samtidigt enligt kvantmekaniskt synsätt.<ref name="Moring"/><ref name="Gribbin"/><ref name="Greenstein"/><ref name="Tetlow"/><ref name="Herbert"/><ref name="Charap"/><ref name="Polkinghorne"/> Men, när kammaren öppnas, ser man bara en katt som antingen lever eller är död, inte både och. Frågan är: När övergår systemet från en blandning av tillstånd till antingen eller?

Schrödinger ville alltså inte visa på att det verkligen var en levande-död katt, utan han ansåg att kvantmekanikens teori var ofullständig och icke representativ för verkligheten i detta fall.

== Tolkningar ==
I '''[[Köpenhamnstolkningen]]''' upphör ett system att vara en mix av tillstånd och blir det ena eller det andra när en observation har ägt rum.<ref name="Wimmel1992"/> Detta experiment anses illustrera den subjektiva naturen hos mätningar och observationer. Somliga tolkar experimentet som att när kammaren är stängd, så existerar systemet simultant i en mixad överlagring av tillstånden död och levande, och endast när kammaren öppnas och en observation utförs, så övergår vågfunktionen i ett av de båda tillstånden.<ref name=Faye2008/><ref name=Carpenter2006/> Mera intuitivt känner somliga att "observationen" görs när sönderfallet når geigermätaren. Hur som helst (och detta är en nyckelpoäng av tankeexperimentet) finns det ingen regel som säger antingen eller, och kvantmekanik är inkomplett utan en sådan regel och förklaring om hur en sådan regel uppstår.<ref name=Okon2006/>

I [[transaktionalitetstolkningen]] skickar apparaturen ut en avancerad våg tillbaka i tiden, vilken kombinerad med vågen som källan skickar framåt i tiden, formar en stående våg. Vågorna ses som fysiskt riktiga, och apparaten anses vara <nowiki>''observanten''</nowiki>. I transaktionalitetstolkningen, är kollapsen av vågfunktionen atemporal och sker längs hela transaktionen mellan källan och apparaten. Katten är aldrig i superposition. Snarare är katten bara i ett tillstånd i taget, oavsett eventuell observatör.

I '''[[Flervärldstolkningen|Everetts flervärldstolkning]]''', som inte utesluter observation som en speciell process, så finns båda tillstånden, men dekoherenta. När en observatör öppnar kammaren blir observatören själv som kvantmekaniskt system sammankopplad med katten, så att observatörstillstånd motsvarande kattens varande levande resp. död formas. De olika överlagrade observatörstillstånden kan fortsättningsvis inte interagera med varandra - observatörens universum har delats upp i två samtidigt existerande världar: en där katten lever och en där den är död.

== Praktiska tillämpningar ==
Paradoxalt nog har allt detta en praktisk betydelse i [[kvantkryptering|kvantkryptografin]]. Det är möjligt att sända ljus som är i ett överlagrat tillstånd genom en [[optisk fiber]]. Kopplas avlyssningsutrustning mitt på kabeln som tar emot och skickar vidare, så kollapsar vågfunktionen (i Köpenhamnstolkningen, "utförs en observation") och får ljuset att inta det ena eller andra tillståndet. Genom att utföra statistiska test på ljuset som mottas i andra änden av linan, så kan man avgöra om ljuset finns kvar i det överlagrade tillståndet eller har avlyssnats och skickats vidare. I princip möjliggör detta kommunikationssystem som inte kan avlyssnas utan upptäckt. Detta experiment (som kan utföras trots att fungerande kvantkryptografiska kommunikationssystem som kan överföra stora mängder data ännu inte har konstruerats) illustrerar också att en "observation" i Köpenhamnstolkningen inte har något att göra med medvetandet, utan även en fullkomligt omedveten avlyssning påverkar statistiken hos mottagaren.

En variant av Schrödingers kattexperiment, känt som kvantsjälvmordsmaskin, har lagts fram av fysikern [[Max Tegmark]]. Det ställer frågan, hur ser Schrödingers kattexperiment ut ur kattens perspektiv, och resonerar att denna fråga kan göra det möjligt att skilja mellan Köpenhamns- och många-världartolkningen. En annan variant av detta experiment är Wigners vän.

Fysikern [[Stephen Hawking]] har yttrat "When I hear about Schrodinger's cat, I reach for my gun".<ref>{{Webbref |url=https://www.nytimes.com/1996/06/02/weekinreview/on-skinning-schrodinger-s-cat.html |titel=On Skinning Schrodinger's Cat |hämtdatum=2018-01-18 |författare=George Johnson |utgivare=The New York Times}}</ref> Detta var en avsiktlig parafras av den tyske dramatikern och poeten [[Hanns Johst]]s antiintellektuella uttryck "När jag hör ordet kultur, osäkrar jag min revolver!".

== I populärkulturen ==
{{Källor avsnitt|månad=2023-10}}
* [[Ursula K. Le Guin]] skrev 1974 en science fiction-roman kallad ''Schrödinger's Cat''. Den handlar om Schrödingers katt, ugnar och kvantdekoherens.
* [[Robert Anton Wilson]] har skrivit en trilogi om [[science fiction]]/[[konspirationsteori]]: ''[[The Universe Next Door]]'', ''[[The Trick Top Hat]]'', ''[[The Homing Pigeons]]'' – känd som ''Schrödinger's cat trilogy''.
* I TV-serien ''[[Stargate SG-1]]'' ger [[Samantha Carter]] en katt vid namn Schrödinger till utomjordingen Narim och förklarar att namnet kommer från Schrödingers exempel med katten.
* I bröderna Coens film från 2009, ''[[A Serious Man]]'', förekommer en scen där huvudpersonen som är fysikprofessor, använder Schrödingers katt som exempel för sina studenter under en föreläsning.
* I TV-serien ''[[The Big Bang Theory]]'' använde Leonard Schrödingers katt när han och Penny gick på sin första dejt.
* I den [[Visuell roman|visuella romanen]] [[:en:Umineko When They Cry|''Umineko no naku koro ni'']] används Schrödingers katt som ett giltigt argument i häxornas spel.
* I mangan ''[[Hellsing]]'' finns en kattliknande rollfigur vid namn Schrödinger som är både död och vid liv samt kan vara överallt och ingenstans samtidigt.
*I den tecknade TV-serien ''[[Rick and Morty]]'' förekommer Schrödingers katt när huvudfigurerna i ett avsnitt bryter tidslinjen och hamnar i en svart tomhet, omringade av Schrödingers katter.
*I TV-serien ''Hijack'' (2023) nämns Schrödingers katt i en föreläsning av Sam Nelsons fru Marsha.

== Wigners vän ==
[[Eugene Wigner]] introducerade som ett alternativt tankeexperiment, ''Wigners vän''. Wigner tänkte sig att katten ersattes av en "intelligent" varelse, i detta fall en fysiker som skämtsamt kallats Wigners vän. Denne är intelligent nog att vara medveten om sin egen belägenhet (vilket förvisso även katten kan tänkas vara) och kan därför berätta för den som öppnar lådan att han aldrig varit i något mittemellan-tillstånd. Om denne å andra sidan dör, kan han ju inte berätta det, och därför är även detta tankeexperiment ofullbordat.<ref name=Chown/><ref name=Krauss/>

== Se även ==
* [[Om ett träd faller i skogen]]
* [[Vågfunktionskollaps]]

== Referenser ==
<references>
<ref name="Schrodinger1935">{{tidskriftsref |författarlänk=Erwin Schrödinger |förnamn=Erwin |efternamn=Schrödinger |titel=Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics) |tidskrift=[[Naturwissenschaften]] |doi=10.1007/BF01491891 |volym=23 |nummer=48 |sid=807–812 |bibcode=1935NW.....23..807S |datum=november 1935}} </ref>
<ref name="Moring">{{bokref |efternamn1=Moring |förnamn1=Gary |titel=The Complete Idiot's Guide to Theories of the Universe |utgivare=Penguin |datum=2001 |utgivningsort= |sid=192–193 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=Y4EBCftoN_oC&pg=PA193&dq=%22schrodinger's+cat%22+%22alive+and+dead%22 |isbn=1440695725 }}</ref>
<ref name="Gribbin">{{bokref |efternamn1=Gribbin |förnamn1=John |titel=In Search of Schrodinger's Cat: Quantum Physics And Reality |utgivare=Random House Publishing Group |datum=2011 |utgivningsort= |sid=234 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=IxOBm322_lIC&printsec=frontcover&dq=%22schrodinger's+cat%22+%22alive+and+dead%22 |isbn=0307790444 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150517143009/https://books.google.com/books?id=IxOBm322_lIC&printsec=frontcover&dq=%22schrodinger%27s+cat%22+%22alive+and+dead%22 |arkivdatum=2015-05-17 |hämtdatum=2021-12-12 }}</ref>
<ref name="Greenstein">{{bokref |efternamn1=Greenstein |förnamn1=George |efternamn2=Zajonc |förnamn2=Arthur |titel=The Quantum Challenge: Modern Research on the Foundations of Quantum Mechanics |utgivare=Jones & Bartlett Learning |datum=2006 |utgivningsort= |sid=186 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=5t0tm0FB1CsC&pg=PA186&dq=%22alive+and+dead%22 |isbn=076372470X  |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150518232812/https://books.google.com/books?id=5t0tm0FB1CsC&pg=PA186&dq=%22alive+and+dead%22 |arkivdatum=2015-05-18 }}</ref>
<ref name="Tetlow">{{bokref |efternamn1=Tetlow |förnamn1=Philip |titel=Understanding Information and Computation: From Einstein to Web Science |utgivare=Gower Publishing, Ltd. |datum=2012 |utgivningsort= |sid=321 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=Rk7O3EG0Xn4C&pg=PA321&dq=%22alive+and+dead%22 |isbn=1409440400  |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150519001741/https://books.google.com/books?id=Rk7O3EG0Xn4C&pg=PA321&dq=%22alive+and+dead%22 |arkivdatum=2015-05-19 }}</ref>
<ref name="Herbert">{{bokref |efternamn1=Herbert |förnamn1=Nick |titel=Quantum Reality: Beyond the New Physics |utgivare=Knopf Doubleday Publishing Group |datum=2011 |utgivningsort= |sid=150 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=X9R6gJ3z9VEC&pg=PA150&dq=%22schrodinger's+cat%22+%22alive+and+dead%22 |isbn=030780674X |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150518222449/https://books.google.com/books?id=X9R6gJ3z9VEC&pg=PA150&dq=%22schrodinger%27s+cat%22+%22alive+and+dead%22 |arkivdatum=2015-05-18 |hämtdatum=2021-12-12 }}</ref>
<ref name="Charap">{{bokref |efternamn1=Charap |förnamn1=John M. |titel=Explaining The Universe |utgivare=Universities Press |datum=2002 |utgivningsort= |sid=99 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=U45esd4umBQC&pg=PA99&dq=%22schrodinger's+cat%22+%22alive+and+dead%22 |isbn=8173714673 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150518200631/https://books.google.com/books?id=U45esd4umBQC&pg=PA99&dq=%22schrodinger%27s+cat%22+%22alive+and+dead%22 |arkivdatum=2015-05-18 |hämtdatum=2021-12-12 }}</ref>
<ref name="Polkinghorne">{{bokref |efternamn1=Polkinghorne |förnamn1=J. C. |titel=The Quantum World |utgivare=Princeton University Press |år=1985 |utgivningsort= |sid=67 |språk= |url=https://books.google.com/books?id=lp4JPYnLrtEC&pg=PA67&dq=%22schrodinger's+cat%22+%22alive+dead |isbn=0691023883 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20150519001623/https://books.google.com/books?id=lp4JPYnLrtEC&pg=PA67&dq=%22schrodinger%27s+cat%22+%22alive+dead |arkivdatum=2015-05-19 |hämtdatum=2021-12-12 }}</ref>
<ref name="Wimmel1992">{{bokref |förnamn=Hermann |efternamn=Wimmel |titel=Quantum physics & observed reality: a critical interpretation of quantum mechanics |url=https://books.google.com/books?id=-4sJ_fgyZJEC&pg=PA2 |hämtdatum=9 maj 2011 |år=1992 |utgivare=World Scientific |isbn=978-981-02-1010-6 |sid=2 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20130520185205/http://books.google.com/books?id=-4sJ_fgyZJEC&pg=PA2 |arkivdatum=20 maj 2013 |df=}}</ref>
<ref name=Faye2008>{{webbref |url=http://plato.stanford.edu/entries/qm-copenhagen/ |titel=Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics |hämtdatum=2010-09-19 |efternamn=Faye |förnamn=J |datum=2008-01-24 |verk=[[Stanford Encyclopedia of Philosophy]] |utgivare=The Metaphysics Research Lab Center for the Study of Language and Information, Stanford University}}</ref>
<ref name=Carpenter2006>{{tidskriftsref |titel=The death of Schroedinger's cat and of consciousness-based wave-function collapse |tidskrift=[[Annales de la Fondation Louis de Broglie]] |år=2006 |författare=Carpenter RHS, Anderson AJ |volym=31 |nummer=1 |sid=45–52 |url=http://www.ensmp.fr/aflb/AFLB-311/aflb311m387.pdf |hämtdatum=2010-09-10 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20061130173850/http://www.ensmp.fr/aflb/AFLB-311/aflb311m387.pdf |arkivdatum=2006-11-30 }} {{Wayback|url=http://www.ensmp.fr/aflb/AFLB-311/aflb311m387.pdf |date=20061130173850 }}</ref>
<ref name=Okon2006>{{tidskriftsref |titel=How to Back up or Refute Quantum Theories of Consciousness |tidskrift=Mind and Matter |år=2016 |författare=Okón E, Sebastián MA |volym=14 |nummer=1 |sid=25–49}}</ref>
<ref name=Chown>{{webbref |efternamn=Chown |förnamn=Marcus |författarlänk= |titel=Has observing the universe hastened its end? |verk=[[New Scientist]] |utgivare= |datum=2007-11-22 |url=https://www.newscientist.com/article/mg19626313-800-has-observing-the-universe-hastened-its-end/ |hämtdatum=2007-11-25  |arkivurl=https://web.archive.org/web/20160310002305/https://www.newscientist.com/article/mg19626313-800-has-observing-the-universe-hastened-its-end/ |arkivdatum=2016-03-10 }}</ref>
<ref name=Krauss>{{tidskriftsref |efternamn=Krauss |förnamn=Lawrence M. |författarlänk=Lawrence Krauss |förnamn2=James |efternamn2=Dent |titel=Late Time Behavior of False Vacuum Decay: Possible Implications for Cosmology and Metastable Inflating States |tidskrift=Phys. Rev. Lett. |volym=100 |nummer=17 |sid= |utgivare=APS |datum=30 april 2008 |url=https://arxiv.org/abs/0711.1821 |doi=10.1103/PhysRevLett.100.171301 |bibcode=2008PhRvL.100q1301K }}</ref>
</references>

== Externa länkar ==
* {{Commons|Schrödinger's cat}}

[[Kategori:Katter i kulturen]]
[[Kategori:Kvantfysik]]
[[Kategori:Paradoxer]]
[[Kategori:Vetenskapsåret 1935]]
[[Kategori:Tankeexperiment]]