ഷ്റോഡിംഗറുടെ പൂച്ച

#ഷ്റോഡിംഗറുടെ #പൂച്ച 

(Schrödinger's Cat) 

​🐱 ഷ്റോഡിംഗറുടെ പൂച്ച: 

ഇതൊരു  ചിന്താപരീക്ഷണം (Thought experiment) ആണ്. യഥാർത്ഥത്തിൽ ഇത് ഒരു പരീക്ഷണമല്ല, മറിച്ച് ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിലെ വിചിത്രമായ ചില ആശയങ്ങൾ സാധാരണ ലോകത്ത് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകാവുന്ന അസംബന്ധം കാണിക്കാൻ വേണ്ടിയുള്ളതാണ്.

 ഓസ്ട്രിയൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ എർവിൻ ഷ്റോഡിംഗർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ചിന്താപരീക്ഷണം.

​എന്താണ് ഈ പരീക്ഷണം?

​ഒരു അടച്ച പെട്ടിക്കുള്ളിൽ താഴെ പറയുന്ന സാധനങ്ങളെല്ലാം വെച്ചിരിക്കുന്നു എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക:

1 ) ​ഒരു പൂച്ച.

2) ​ഒരു വിഷക്കുപ്പി.

3) ​ഒരു ഗീഗർ കൗണ്ടർ (Geiger counter) -

റേഡിയോ ആക്ടീവ് വികിരണങ്ങൾ (radioactive radiation) അളക്കാനുള്ള ഉപകരണമാണ് ഗീഗർ കൗണ്ടർ

4) ​ഒരു ചെറിയ അളവ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥം. (ഒരു മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ആ പദാർത്ഥത്തിലെ ഒരു ആറ്റം വിഘടിക്കാനുള്ള സാധ്യത 50% ആണ്).

​ഇവയെല്ലാം പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്: റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥത്തിലെ ആറ്റം വിഘടിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഗീഗർ കൗണ്ടർ അത് തിരിച്ചറിയുകയും, അതോടൊപ്പം ഒരു ചുറ്റിക ചലിക്കുകയും, അത് വിഷക്കുപ്പി ഉടച്ച് വിഷം പുറത്തുവിടുകയും, തൽഫലമായി പൂച്ച ചാകുകയും ചെയ്യും. 

ആറ്റം വിഘടിച്ചില്ലെങ്കിൽ, വിഷം പുറത്തുവരില്ല, പൂച്ച ജീവനോടെ ഇരിക്കും.

​ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിലെ പ്രത്യേകത.

​ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സ് എന്നത് ആറ്റങ്ങളെപ്പോലുള്ള വളരെ ചെറിയ കണികകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ്. ഈ ലോകത്ത്, ഒരു കണിക ഒരേ സമയം പല അവസ്ഥകളിൽ ഇരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങൾ പറയുന്നു. ഇതിനെയാണ് സൂപ്പർപൊസിഷൻ (Superposition) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

​ഇവിടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥത്തിലെ ആറ്റം ഒരു മണിക്കൂറിന് ശേഷം വിഘടിച്ച അവസ്ഥയിലും വിഘടിക്കാത്ത അവസ്ഥയിലും ഒരേസമയം ഇരിക്കുന്നു, അഥവാ സൂപ്പർപൊസിഷനിലാണ്.

​ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങൾ ഈ പെട്ടിക്കകത്തുള്ള എല്ലാ വസ്തുക്കൾക്കും ബാധകമാക്കുകയാണെങ്കിൽ, പൂച്ചയുടെ അവസ്ഥ എന്തായിരിക്കും?

​ആറ്റം ഒരേ സമയം "വിഘടിച്ച അവസ്ഥയിലും", "വിഘടിക്കാത്ത അവസ്ഥയിലും" ആണെങ്കിൽ, അതിനോട് ബന്ധിപ്പിച്ച പൂച്ചയും ഒരേ സമയം:

​ജീവനോടെയുള്ള പൂച്ച

​ചത്ത പൂച്ച

​എന്നീ രണ്ട് അവസ്ഥകളുടെ സൂപ്പർപൊസിഷനിൽ ആയിരിക്കണം!

​അതായത്, നിങ്ങൾ പുറത്തുനിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, പെട്ടി തുറക്കുന്നത് വരെ, പൂച്ച ഒരേ സമയം ജീവനോടെയും മരിച്ച നിലയിലും ഇരിക്കുന്നു!

​വൈരുദ്ധ്യം (Paradox)

​പൂച്ചയെപ്പോലെ ഒരു വലിയ വസ്തുവിന് (macro-object) ഒരേ സമയം ജീവനോടെയും മരിച്ച നിലയിലും ഇരിക്കാൻ സാധിക്കില്ല. നമ്മൾ പെട്ടി തുറന്നു നോക്കുമ്പോൾ, പൂച്ച ഒന്നുകിൽ ജീവനോടെ ഇരിക്കും അല്ലെങ്കിൽ ചത്ത നിലയിൽ ആയിരിക്കും; രണ്ടുംകൂടി ഒരുമിച്ച് ഉണ്ടാകില്ല.

​ഇവിടെയാണ് ഈ പരീക്ഷണത്തിന്റെ കാതൽ

​ക്വാണ്ടം ലോകത്തെ (വളരെ ചെറിയ കണികകൾ) നിയമങ്ങൾ നമ്മുടെ സാധാരണ ലോകത്തേക്ക് (പൂച്ചയെപ്പോലെ വലിയ വസ്തുക്കൾ) കൊണ്ടുവരുമ്പോൾ അത് അസംബന്ധവും യുക്തിക്ക് നിരക്കാത്തതുമാകുന്നു.

​നമ്മൾ പെട്ടി തുറന്ന് നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ മാത്രമാണ് ആറ്റത്തിന്റെ സൂപ്പർപൊസിഷൻ തകരുകയും (collapse), അത് ഒരു അവസ്ഥയിലേക്ക് (വിഘടിക്കുകയോ വിഘടിക്കാതിരിക്കുകയോ) മാറുകയും, അതനുസരിച്ച് പൂച്ചയുടെ അവസ്ഥ (ജീവിച്ചിരിക്കുകയോ ചത്തിരിക്കുകയോ) സ്ഥിരമാവുകയും ചെയ്യുന്നത്.

​ഷ്റോഡിംഗറുടെ പൂച്ച എന്ന ഈ ചിന്താപരീക്ഷണം ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ നിരീക്ഷണത്തിന്റെ പങ്ക് (Role of Observer) എന്താണ്, എപ്പോഴാണ് സൂപ്പർപൊസിഷൻ എന്ന അവസ്ഥ ഇല്ലാതാകുന്നത് എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചെറു വിവരണമാണ്.

-കെ എ സോളമൻ

(ചിത്രത്തിൽ കാണുന്നത് ഷ്റോസിംഗറുടെ  പൂച്ച അല്ല. ഷ്റോഡിംഗറുടെ പൂച്ചയുടെ കൂടെ പെട്ടി, വിഷ കുപ്പി, റേഡിയോആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ, ഹാമർ, കൗണ്ടർ തുടങ്ങിയ സജ്ജീകരണങ്ങൾ വേണം. ചിന്താ പരീക്ഷണം ആയതുകൊണ്ട് ഇവയുടെ ഒന്നും ആവശ്യം വരുന്നുമില്ല)