Kucing Schrödinger
Kucing Schrödinger adalah eksperimen pemikiran tentang fisika kuantum. Erwin Schrödinger menyarankannya pada tahun 1935, sebagai reaksi terhadap interpretasi Kopenhagen dari fisika kuantum.
Schrödinger menulis:
Seseorang bahkan bisa membuat kasus yang cukup konyol. Seekor kucing dikurung di dalam ruang baja, bersama dengan perangkat berikut (yang harus diamankan dari gangguan langsung oleh kucing): di dalam penghitung Geiger, ada sedikit zat radioaktif, sangat kecil, sehingga mungkin dalam waktu satu jam hanya satu atom yang meluruh, tetapi juga, dengan probabilitas yang sama, mungkin tidak ada; jika itu terjadi, tabung penghitung akan terlepas dan melalui relai akan melepaskan palu yang menghancurkan labu kecil asam hidrosianat. Jika seseorang telah meninggalkan seluruh sistem ini untuk dirinya sendiri selama satu jam, orang akan mengatakan bahwa kucing itu masih hidup jika sementara itu tidak ada atom yang membusuk. Fungsi psi dari keseluruhan sistem akan mengekspresikan hal ini dengan memiliki kucing yang hidup dan mati (maafkan ungkapannya) yang bercampur atau dioleskan dalam bagian yang sama.
Ini adalah tipikal dari kasus-kasus ini bahwa indeterminasi yang awalnya terbatas pada domain atomik menjadi berubah menjadi indeterminasi makroskopik, yang kemudian dapat diselesaikan dengan pengamatan langsung. Hal ini mencegah kita dari menerima secara naif sebagai valid sebuah "model kabur" untuk merepresentasikan realitas. Dengan sendirinya, itu tidak akan mewujudkan sesuatu yang tidak jelas atau kontradiktif. Ada perbedaan antara foto yang goyah atau tidak fokus dengan potret awan dan tepian kabut.
- Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Situasi sekarang dalam mekanika kuantum), Naturwissenschaften
(diterjemahkan oleh John D. Trimmer dalam Prosiding Masyarakat Filsafat Amerika)
Secara sederhana, Schrödinger menyatakan bahwa jika Anda menempatkan seekor kucing dan sesuatu yang dapat membunuh kucing (atom radioaktif) di dalam kotak dan menyegelnya, Anda tidak akan tahu apakah kucing itu mati atau hidup sampai Anda membuka kotak itu, sehingga sampai kotak itu dibuka, kucing itu (dalam arti tertentu) "mati dan hidup". Ini digunakan untuk mewakili cara kerja teori ilmiah. Tidak ada yang tahu apakah teori ilmiah itu benar atau salah sampai teori tersebut dapat diuji dan dibuktikan.
Fisika dapat dibagi menjadi dua jenis; fisika klasik dan mekanika kuantum. Fisika klasik menjelaskan sebagian besar interaksi fisik, seperti mengapa bola memantul ketika jatuh. Fisika klasik juga dapat digunakan untuk memprediksi interaksi fisik, seperti apa yang akan terjadi ketika Anda menjatuhkan bola. Namun, ada beberapa interaksi fisik yang tidak dijelaskannya; misalnya, bagaimana cahaya dapat diubah menjadi listrik. Mekanika kuantum menyediakan cara bagi fisikawan untuk menjelaskan mengapa hal-hal ini terjadi.
Interpretasi Kopenhagen digunakan untuk menjelaskan apa yang terjadi pada bagian terkecil dari atom (partikel sub atom) tanpa melihatnya (mengamatinya atau mengukurnya). Matematika digunakan untuk menunjukkan seberapa besar kemungkinan sesuatu terjadi pada partikel. Sebuah partikel dapat digambarkan sebagai 50% kemungkinan berada di satu tempat pada satu waktu, atau 50% kemungkinan berada di satu tempat pada waktu lain. Ini juga bisa dinyatakan sebagai grafik (atau bentuk gelombang). Ini sangat nyaman ketika membuat perhitungan fisika kuantum.
Namun satu-satunya cara untuk 100% yakin di mana sebuah partikel berada, adalah dengan mengamatinya. Sampai saat Anda mengamatinya, Interpretasi Kopenhagen mengatakan bahwa partikel itu ada di sana dan tidak ada di sana. Hanya ketika Anda mengamati partikel itu, Anda tahu apakah partikel itu ada atau tidak ada di sana.
Meskipun hal ini masuk akal dalam fisika kuantum, namun tidak masuk akal dalam fisika klasik (dunia nyata).
Schrödinger ingin menunjukkan bahwa cara berpikir tentang mekanika kuantum ini akan mengarah pada situasi yang tidak masuk akal. Dia merancang eksperimen pemikiran.
Seekor kucing ditempatkan di ruangan yang terpisah dari dunia luar.
Penghitung Geiger yang menghitung jumlah peluruhan radioaktif dan sedikit unsur radioaktif yang ada di dalam ruangan.
Dalam waktu satu jam, salah satu atom dari bahan radioaktif mungkin meluruh (atau rusak karena bahannya tidak stabil), atau mungkin juga tidak.
Jika bahan tersebut rusak, maka akan melepaskan partikel atom, yang akan mengenai penghitung geiger, yang akan melepaskan gas beracun, yang akan membunuh kucing.
Pertanyaannya sekarang adalah: pada akhir jam, apakah kucing itu hidup atau mati? Schrödinger mengatakan bahwa menurut Interpretasi Kopenhagen, selama pintu tertutup, kucing itu hidup atau mati. Tidak ada cara untuk mengetahui sampai pintu dibuka. Tetapi dengan membuka pintu, orang tersebut mengganggu eksperimen. Orang dan eksperimen harus dijelaskan dengan mengacu pada satu sama lain.
Dengan melihat percobaan, orang tersebut telah mempengaruhi percobaan, oleh karena itu mungkin tidak memberikan jawaban yang benar.
Eksperimen pemikiran diciptakan oleh Schrödinger untuk menunjukkan kebodohan berpikir tentang keadaan kuantum untuk objek besar. Ini juga telah dirujuk berkali-kali dalam budaya pop.
Seekor kucing, dengan penghitung Geiger, dan sedikit racun di dalam kotak tertutup. Mekanika kuantum mengatakan bahwa setelah beberapa saat, kucing itu hidup dan mati. Seseorang yang melihat ke dalam kotak akan menemukan kucing itu hidup atau mati, namun kucing itu diasumsikan hidup dan mati sebelum Anda melihat ke dalam kotak.
Sosok kucing ukuran asli di taman Huttenstrasse 9, Zurich, tempat tinggal Erwin Schrödinger 1921 - 1926. Tergantung pada kondisi cahaya, kucing tampak hidup atau mati.
Halaman terkait
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan kucing Schrödinger?
J: Kucing Schrödinger adalah eksperimen pemikiran tentang fisika kuantum, yang diusulkan oleh Erwin Schrödinger pada tahun 1935 sebagai reaksi terhadap interpretasi fisika kuantum Kopenhagen. Eksperimen ini melibatkan skenario hipotetis di mana seekor kucing ditempatkan di ruang baja dengan perangkat yang mengandung bahan radioaktif dan berpotensi membunuh kucing tersebut. Pertanyaan yang diajukan oleh eksperimen ini adalah apakah kucing tersebut akan hidup atau mati ketika kotak dibuka.
T: Apa yang dikatakan oleh interpretasi Kopenhagen tentang partikel?
J: Interpretasi Kopenhagen menyatakan bahwa tidak mungkin untuk mengetahui dengan pasti keadaan sebuah partikel sampai ia diamati, jadi sebelum pengamatan, partikel tersebut dapat dikatakan ada dalam kedua keadaan sekaligus.
T: Bagaimana Schrödinger mendemonstrasikan konsep ini?
J: Schrödinger mendemonstrasikan konsep ini melalui eksperimen pemikirannya yang melibatkan seekor kucing yang ditempatkan di dalam kotak tertutup dengan bahan radioaktif. Dia menyatakan bahwa sampai kotak itu dibuka, orang tidak akan tahu apakah kucing itu mati atau hidup, sehingga sampai saat itu, kucing itu akan berada dalam kedua keadaan sekaligus.
T: Apa saja dua jenis fisika yang disebutkan dalam teks ini?
J: Dua jenis fisika yang disebutkan dalam teks ini adalah fisika klasik dan mekanika kuantum. Fisika klasik menjelaskan sebagian besar interaksi fisik dan dapat memprediksi interaksi fisik, sedangkan mekanika kuantum memberikan penjelasan untuk beberapa interaksi fisik yang tidak dapat dijelaskan oleh fisika klasik.
T: Bagaimana mengamati sesuatu dapat memengaruhi suatu eksperimen?
A: Mengamati sesuatu dapat mempengaruhi eksperimen karena ketika mengamati eksperimen, seseorang dapat mengganggu hasil eksperimen karena kehadiran dan tindakan mereka selama pengamatan. Artinya, hasil yang diperoleh dari eksperimen tersebut belum tentu mencerminkan realitas secara akurat karena telah dipengaruhi oleh faktor luar.
T: Apa yang dimaksud dengan "psi-function"?
J: Psi-function mengacu pada persamaan matematika yang digunakan untuk menggambarkan seberapa besar kemungkinan sesuatu terjadi dalam mekanika kuantum tanpa benar-benar melihatnya (mengamatinya).
