Schrödingerin kissa

Harvat tieteelliset ajatuskokeet ovat yhtä tunnettuja – tai yhtä väärinymmärrettyjä – kuin Schrödingerin kissa. Se vilahtaa meemeissä, kahvipöytäkeskusteluissa, oppikirjoissa ja populaarikulttuurissa tavalla, jota itävaltalainen fyysikko Erwin Schrödinger tuskin osasi kuvitella, kun hän kirjoitti kuuluisan kirjeensä vuonna 1935.

On ironista, että maailman tunnetuin kvanttifysiikan vertauskuva ei ole koskaan ollut tarkoitettu tieteelliseksi selitykseksi.
Se oli protesti.
Ajatus, joka esitettiin osoittamaan, miten absurdilta kvanttimekaniikka voi tuntua, kun sen rajoja venytetään liian pitkälle.

Ja juuri siksi se toimii niin hyvin.

Mikä Schrödingerin kissa oikein on?

Ajatuskoe menee näin:

Kuvitellaan laatikko, johon asetetaan:

• kissa

• radioaktiivinen atomi

• Geiger-mittari

• pieni määrä myrkkykaasua

• mekaaninen laite, joka vapauttaa myrkyn jos atomi hajoaa

Atomin hajoaminen on kvanttitapahtuma – sen ei voi tietää varmasti, vaan sen voi esittää matematiikassa kahdella rinnakkaistilalla:

• hajoamaton

• hajonnut

Ajatuskokeessa laatikko suljetaan.
Nyt kvanttifysiikan mukaan atomi on superpositiossa eli molemmissa tiloissa yhtä aikaa.

Schrödinger menee askeleen pidemmälle:

Jos atomin tila on “sekä hajonnut että hajoamaton”, niin kissan tila olisi myös:

🖤 sekä elossa että kuollut

yhtä aikaa

… kunnes laatikko avataan ja havainto pakottaa järjestelmän valitsemaan jommankumman.

Kissan tarkoitus ei ollut olla selitys – vaan kritiikki

Moni ajattelee, että Schrödinger “uskoi” kissan olevan oikeasti kuollut ja elossa samanaikaisesti.
Todellisuus on päinvastainen.

Hän halusi osoittaa:

Jos kvanttimekaniikkaa tulkitaan kirjaimellisesti makrotasolle asti, päädytään järjettömyyteen.

Kissa oli siis filosofinen mielenosoitus.

Schrödinger viestitti kollegoilleen:

• “Näin hulluksi te olette tämän tehneet.”

• “Kvanttimekaniikan formalismi toimii, mutta sen tulkinta ei ole selvä.”

• “Tämä on absurdi, ja absurdin ei pitäisi olla lopullinen totuus.”

Schrödinger ei halunnut kissaa laatikkoon — hän halusi keskustelua.

Mitä “superpositio” oikeastaan tarkoittaa?

Inhimillinen mieli on tottunut kahteen vaihtoehtoon:

• kissa elossa

• tai kissa kuollut

Superpositio ei sano “kaksi asiaa tapahtuu”.
Se sanoo, että järjestelmää ei voi kuvata yhdellä klassisella tilalla.

Superpositio kuvaa meidän tiedon puutettamme, ei kissan kokemusta.

Kvanttipartikkelilla ei ole:

• yhtä paikkaa

• yhtä nopeutta

• yhtä tilaa
  ennen havaintoa.

Se ei ole “sekä tuossa että täällä” samalla tavalla kuin esineet arjessamme.
Se on matemaattinen aaltopaketti, jonka mahdollisuusjakauma romahtaa havaittaessa.

Schrödinger tiesi tämän hyvin.
Hän halusi näyttää, miten vieraantuneita olemme siitä, miten kvantti todellisuus oikeasti toimii.

Kissa ja havaitsija – mikä meistä tekee tärkeän?

Schrödingerin kissa nostaa esiin yhden kvanttifysiikan kuuluisimmista ongelmista:

🎭 Mitä on “havainto”?

🎭 Mikä romahduttaa superposition?

Voiko sen tehdä:

• ihminen?

• laite?

• ympäristö?

• tietoisuus?

• vuorovaikutus?

Kukaan ei vieläkään tiedä täysin.

On olemassa tulkintoja:

• Kööpenhaminan tulkinta: havainto “romahtaa aaltofunktion”.

• Monimaailmatulkinta: mitään ei romahda – maailma vain jakautuu.

• De Broglie–Bohm -teoria: todellisuus on deterministinen, mutta piilomuuttujat ohjaavat sitä.

• Objektiivisen romahduksen teoriat: superpositio romahtaa ennen havaintoa tietyn ajan jälkeen.

Kissa vaikuttaa yksinkertaiselta, mutta se avaa oveen kysymykseen:

Mitä on todellisuus?

Filosofinen taso – kuka meistä on Schrödingerin kissa?

Kissan avulla voimme pohtia:

🔹 Mikä on tietoisuus?

Kuka “tietää” kissan tilan ennen laatikon avaamista?

🔹 Missä kulkee havaitsijan raja?

Onko bakteeri havaitsija?
Atomit?
Ilma?

🔹 Voiko maailma itsessään olla superpositiossa?

Monimaailmatulkinnan mukaan kyllä.

🔹 Onko todellisuus vasta kun havaitaan?

Tämä vie keskustelun suoraan eksistentialismiin ja tietoisuuden filosofiaan.

Schrödingerin kissa ei ole vain kvanttifysiikkaa – se on keskustelu ihmisyydestä.

Miksi tämä pulma kiehtoo niin paljon?

Koska se toimii kaikilla tasoilla:

✔ Arkijärkinen taso

“Kissa ei voi olla samaan aikaan elossa ja kuollut.”

✔ Tieteellinen taso

“Superpositio on matemaattinen kuvaus kvanttijärjestelmän tilasta.”

✔ Filosofinen taso

“Mikä on todellisuus ennen kuin sitä havaitaan?”

✔ Humoristinen taso

“Kissa on yhtä aikaa nälkäinen ja tyytyväinen.”

✔ Eksistentiaalinen taso

“Onko maailma olemassa ilman havaitsijaa?”

Se on täydellinen tarina, koska se on:

• yksinkertainen

• syvä

• moniulotteinen

• outo

• täynnä tulkintaa

• ja hieman absurdi

Juuri sitä, mistä ihmiset pitävät.

Loppupohdinta

Schrödinger halusi muistuttaa:

Kvanttimekaniikka toimii, mutta sen tulkinta on mystinen.

Hän ei halunnut, että kissa olisi oikeasti sekä elossa että kuollut.
Hän halusi, että me kysyisimme:

• mitä superpositio tarkoittaa?

• mikä on havainto?

• missä todellisuus alkaa?

• missä se päättyy?

Kissa oli viaton uhri keskustelussa, joka jatkuu edelleen.

Ehkä todellinen paradoksi ei ole laatikossa oleva kissa,
vaan meidän tapamme tulkita laatikon ulkopuolella olevaa maailmaa.