Poate exista o grămadă de speranță pentru cea mai cunoscută felină condamnată a fizicii, pisica lui Schrödinger.
În experimentul gândirii bizare care simbolizează starea ciudată a particulelor subatomice din fizica cuantică, o pisică limitată la o cutie este atât moartă, cât și vie până când se deschide cutia, moment în care pisica fie căzută moartă, fie fericită.
Odată s-a crezut că acest moment al adevărului era instantaneu și complet imprevizibil. Dar, într-un studiu publicat pe 3 iunie în revista Nature, fizicienii Yale au putut să urmărească în acțiune pisica lui Schrödinger, să prezică soarta felinei și chiar să salveze pisica de la o moarte prematură.
Cu această nouă constatare, fizicienii au reușit să „oprească procesul și să readucă pisica la starea ei vie”, a spus Michel Devoret, fizician la Harvard și unul dintre coautorii studiului.
În fizică, pisica lui Schrödinger este un experiment de gândire în care o pisică este prinsă într-o cutie cu o particulă care are șansa de 50-50 de a se descompune. În cazul în care particulele se descompun, pisica moare; altfel, pisica trăiește. Cu toate acestea, până nu deschideți cutia, nu aveți idee despre ce s-a întâmplat cu pisica, așa că el există într-o superpoziție a ambelor stări moarte și în viață, la fel cum electronii și alte particule subatomice există simultan în mai multe stări (cum ar fi energia multiplă niveluri) până când sunt observate. Când o particulă este observată și alege la întâmplare să ocupe un singur nivel de energie, se numește salt cuantic. Fizicienii au crezut inițial că salturile cuantice au fost instantanee și discrete: Poof! Și brusc, particulele sunt într-o stare sau alta.
Dar, în anii 90, mai mulți fizicieni au început să bănuiască că particulele urmează o cale liniară în timp ce își dau săriturile, înainte de a intra în starea finală. La acel moment, fizicienii nu aveau tehnologia pentru a observa acele traiectorii, a spus Todd Brun, fizician la Universitatea din sudul Californiei, care nu a fost implicat în cercetare. Acolo intră Devoret și coautorii săi.
Fizicienii Yale au strălucit o lumină strălucitoare la un atom și au observat cum lumina se împrăștia pe măsură ce saltul cuantic a avut loc. Ei au descoperit că salturile cuantice erau continue, mai degrabă decât discrete, și că salturile la diferite niveluri de energie discrete păstrate pe căi specifice de „zbor”.
Odată ce fizicienii au știut starea specifică la care s-a apropiat atomul, ei au putut apoi să inverseze zborul, aplicând o forță în direcția corectă, cu doar puterea potrivită, au spus autorul principal și fizicianul Universității Yale, Zlatko Minev. Identificarea corectă a tipului de salt a fost crucială pentru a inversa cu succes zborul, a adăugat el. "Este foarte precar", a spus Minev pentru Live Science.
Unii fizicieni, cum ar fi Brun, nu sunt surprinși de constatare: „Acest lucru nu este diferit de ceea ce cineva a prezis”, a spus Brun la Live Science. „Lucrul interesant este că l-au efectuat experimental”.
Noua constatare este deosebit de semnificativă pentru facilitățile de cercetare precum Laser Interferometru Gravitational-Wave Observatory (LIGO), unde fizicienii observă unde gravitaționale, a spus Devoret. La aceste facilități de cercetare, imprevizibilitatea particulelor, numită și zgomotul cuantic, este interdicția eforturilor oamenilor de știință de a face măsurători precise.
"După cum le place fizicienilor, cu zgomotul cuantic, nici măcar Dumnezeu nu poate ști ce vei măsura", a spus Devoret. Folosind cercetarea, fizicienii pot „muta” zgomotul cuantic și pot face măsurători mai precise.
Particulele și soarta pisicii lui Schrödinger vor fi întotdeauna oarecum imprevizibile pe termen lung, a spus Devoret. El și principalii constatări ale coautorilor săi este că destinele lor pot fi observate și prezise așa cum se întâmplă.
"Este cam ca erupțiile vulcanice", a explicat Devoret, "acestea sunt imprevizibile pe termen lung. Dar pe termen scurt, puteți vedea când urmează să erupeze".
