Schrödinger’s kat is een beroemd gedachtenexperiment waar het draait om de toepassing van de wetten uit de kwantummechanica op alledaagse objecten. Ik moest er vanochtend even aan denken bij mijn ontbijtje.
Je weet het niet zeker totdat je kijkt en zo is dat.
Over mijn koelkastEen paar weken stond er een pak tomatengroentensap in mijn koelkast. Precies hoe lang weet ik niet, want soms voelt een week als een dag. Ik kan er met zo’n schatting dus best naast zitten. Ik heb er een aantal keer van gedronken. Een koel glas gezondheid opgepept met Worchestersauce en peper bij het ontbijt. |
Samen in de koelkast kijken |
Op een gegeven moment had ik weer zin in zo’n glas vitaminen, maar ik wist niet hoe lang het pak al open was. Drie dagen? Maar dan kan het dus ook drie weken zijn en is het dan nog wel goed?
- Ik nam dus geen glas, want misschien was het pak wel bedorven.
- Ik gooide het ook niet weg, want misschien was het nog wel goed.
Precies de mogelijkheden van het gedachtenexperiment van Erwin Schrödinger.
De kat van Schrödinger
Schrödinger wilde met dit gedachtenexperiment duidelijk maken wat het probleem is wanneer de Kopenhaagse interpretatie van kwantummechanica werd toegepast op alledaagse objecten.
De Kopenhaagse interpretatie stelt dat wanneer een deeltje zich in meerdere toestanden kan bevinden, het eigenlijk als mengvorm van alle mogelijkheden bestaat. Schrödinger vroeg zich af wanneer dit dan overgaat in één enkele meetbare toestand. Volgens de Kopenhaagse interpretatie is dit wanneer er een meting of observatie plaatsvind.
Zijn gedachtenexperiment ging als volgt:
Een kat wordt in een stalen ruimte opgesloten, samen met de volgende helse machine (die men afschermen moet tegen direct ingrijpen van de kat): in een buisje zit een minuscuul klein beetje van een radioactief element, zo weinig, dat gedurende een uur mogelijk een van de atomen vervalt, maar even waarschijnlijk ook niet. Vervalt een atoom, dan detecteert een geigerteller dat en laat via een relais een hamertje vallen, dat een flesje met blauwzuur stuk slaat. Als men dit systeem een uur lang aan zichzelf heeft overgelaten, dan zal men zeggen dat de kat nog leeft als intussen geen atoom vervallen is. Het eerste atoom dat vervalt zou de kat vergiftigd hebben. De toestandsfunctie van het hele systeem zou dat zo uitdrukken, dat daarin de levende en de dode kat gelijktijdig gemengd voorkomen.
Het kenmerkende aan zulke gevallen is, dat een oorspronkelijk tot atomair bereik beperkte onbepaaldheid zich vertaalt in grofzintuigelijke onbepaaldheid, waarover dan door directe waarneming beslist kan worden.
Als het nu waar is dat een deeltje niet noodzakelijk bestaat tot het geobserveerd wordt, dan is het niet zeker of de hamer ooit kan vallen — wellicht moet hij vallen, wellicht kan hij vallen, wellicht kan hij niet vallen. Totdat de doos open gemaakt wordt, is het dus niet zeker wat er gebeurd is. De uitsmering van mogelijkheden over het veld der waarschijnlijkheid betekent dus dat zolang de doos dicht is, de kat tegelijkertijd zowel in leven als dood kan zijn. Zolang er geen observatie mogelijk is, is het niet anders te zeggen.
Kat Tommie in een schoenendoos
Ontstond de schimmel op het moment dat ik keek?
Het is niet de actie van de waarnemer die maakt dat een deeltje kiest uit de mogelijkheden die er zijn. Het was er al. De kat weet echt wel of ie dood of levend is. In dat geval gaat het hier dus over de onzekerheid van de waarnemer. In elk geval was dat bij mij zo tot vanochtend.
Katten hebben dan wel 9 levens, maar ze leven niet oneindig lang. Als je maar lang genoeg wacht, dan gaat de kat gewoon vanzelf dood. Dat weet je zeker. Het is een zekerheid die we allemaal hebben.
Het tegenovergestelde is waar voor mijn tomatengroentensap. Als je maar lang genoeg wacht, gaat het juist vanzelf leven.
En het leefde! Misschien al wel drie maanden en niet pas toen ik vanochtend eindelijk eens keek. 
