Obstaja zrno upanja za najslavnejšo obsojeno mačko fizike, mačko Schrödinger.
V bizarnem miselnem eksperimentu, ki simbolizira čudno stanje subatomskih delcev v kvantni fiziki, je mačka, zaprta v škatlo, mrtva in živa, dokler se škatla ne odpre, nakar mačka bodisi pade dol mrtva ali pa se srečno odcepi.
Nekoč je bilo mišljeno, da je ta trenutek resnice takojšen in popolnoma nepredvidljiv. Toda v študiji, objavljeni 3. junija v reviji Nature, so Yale fiziki lahko opazovali mačko Schrödingerja v akciji, napovedali mačjo usodo in mačko celo rešili pred nepravočasno smrtjo.
S to novo ugotovitvijo so fiziki uspeli "ustaviti postopek in vrniti mačko v živo stanje", je za Live Science povedala Michel Devoret, fizičarka na Harvardu in eden od soavtorjev študije.
V fiziki je Schrödingerjeva mačka miselni eksperiment, v katerem je mačka ujeta v škatlo z delcem, ki ima 50-50 možnosti propadanja. Če delček razpade, mačka umre; sicer mačka živi. Dokler ne odprete škatlice, nimate pojma, kaj se je zgodilo z mačko, tako da obstaja v superpoziciji obeh mrtvih in živih stanj, tako kot elektroni in drugi subatomski delci istočasno obstajajo v več stanjih (kot je več energije stopnje), dokler jih ne opazimo. Ko opazimo delce in se naključno odločimo zasesti le eno energijsko raven, se imenuje kvantni skok. Fiziki so prvotno menili, da so kvantni skoki trenutni in diskretni: Poof! In nenadoma je delec v enem ali drugem stanju.
Toda v 90. letih prejšnjega stoletja je več fizikov začelo sumiti, da delci sledijo linearni poti med svojim skokom, preden so vstopili v končno stanje. Takrat fiziki niso imeli tehnologije za opazovanje teh poti, je dejal Todd Brun, fizik z univerze v Južni Kaliforniji, ki ni bil vključen v raziskave. Tja prihajajo Devoret in njegovi soavtorji.
Yale fiziki so sijali svetlobo atoma in opazovali, kako se je svetloba razkropila, ko se je zgodil kvantni skok. Ugotovili so, da so kvantni skoki neprekinjeni in ne diskretni in da skačejo na različne diskretne ravni energije, ki se zadržujejo na določenih "letečih" poteh.
Ko so fiziki vedeli, v kakšnem konkretnem stanju se je atom približal, so mu nato lahko polet obrnili, tako da so s pravilno silo uporabili silo v pravi smeri, je povedal glavni avtor in fizik z univerze v Yaleu Zlatko Minev. Pravilna identifikacija vrste skoka je bila ključna za uspešno preusmeritev leta, je dodal. "To je zelo negotovo," je Minev povedal Live Science.
Nekateri fiziki, kot je Brun, niso presenečeni nad ugotovitvijo: "To se ne razlikuje od tistega, kar je kdo napovedal," je Brun povedal Live Science. "Zanimivost je, da so jo izvedli poskusno."
Nova ugotovitev je še posebej pomembna za raziskovalne objekte, kot je Laser Interferometer Gravitacijsko-valovni observatorij (LIGO), kjer fiziki opazujejo gravitacijske valove, je dejal Devoret. Na teh raziskovalnih napravah je nepredvidljivost delcev, imenovana tudi kvantni hrup, temelj znanstvenih prizadevanj za natančne meritve.
"Kot fiziki radi rečejo, s kvantnim hrupom niti Bog ne more vedeti, kaj boste izmerili," je dejal Devoret. S pomočjo raziskave lahko fiziki "utišajo" kvantni hrup in izvedejo natančnejše meritve.
Delci in usoda Schrödingerjeve mačke bodo dolgoročno vedno nekoliko nepredvidljivi, je dejal Devoret. Glavna ugotovitev njega in njegovih soavtorjev je, da lahko njihove usode opazujemo in napovedujemo, kako se bodo zgodile.
"To je nekoliko podobno vulkanskim izbruhom," je pojasnil Devoret, "dolgoročno so nepredvidljive. Toda na kratek rok lahko vidite, kdaj bo kdo izbruhnil."
