Nejchytřejší mozky planety - muž s kočkou a krabicí plnou záhad

Vědec, kterého znáte nejspíše díky geniálnímu a lehce neetickému, myšlenkovému experimentu s kočkou uzavřenou do tmavé krabice, se narodil v roce 1887 ve Vídni. Řízením osudu tak byla jeho kariera narušena jak první, tak druhou světovou válkou. Té první se účastnil aktivně, i když měl to štěstí, že sloužil u jednotek, kterých se větší bojové aktivity netýkaly. Před tou druhou byl nucen utéci z Berlína, kde právě zastával post profesora na katedře teoretické fyziky Humboldtovy univerzity, do Anglie. 

Ani období mezi válkami pro něj nebylo nijak lehké - často střídal zaměstnání, když hledal optimální finanční   zabezpečení a činnost, která by měla vysokou vědeckou reputaci. Pracoval na univerzitách v  Jeně, Breslau, Zuerichu a  nakonec v Berlí ně, kde zakotvil v roce 1927. Převzetí moci fašisty ovlivnilo jeho karieru stejně jako kariery mnoha jeho součastníků. I když se ho přímo netýkaly protižidovské čistky (byl synem katolíka a evangeličky), přesto se necítil ve fašistickém Německu dobře. Obavy z nejisté budoucnosti ho přiměly v roce 1933 k přesídlení do anglického Oxfordu. 

Skalární veličina

Skalární veličina se dá vyjádřit určitým číslem. Je nezávislá na směru působení. Příkladem skaláru je teplota. 

V témže roce získal svou Nobelovu cenu za fyziku za svou v roce 1926 publikovanou teorii vlnové mechaniky. Po něm nazvaná rovnice vysvětluje pozorovaná spektra atomu vodíku lépe než všechny dosavadní teorie.

Jeho teorie vysvětluje, že změny stavu částice v čase jsou určeny její energií. Energie přitom není skalární veličinou, ale naopak operátorem. 

Díky slavné rovnici, která nese jeho jméno, umíme vysvětlit vlastnosti atomů a molekul. Vlnové funkce jejich elektronů dnes nazýváme atomovými orbitaly a jejich pomocí vysvětlujeme chemické vlastnosti atomů a jejich vazby jinými atomy.

V očích laické veřejnosti se proslavil svým myšlenkovým experimentem z roku 1935. 

Zdravý selský rozum ...

... je podle Alberta Einsteina souhrn všech předsudků, které si člověk vytvoří během svého života.

Popisuje diskrepanci mezi zdravým selským rozumem a stavy, které se odehrávají v kvantovém světě. Ten se od našeho liší natolik, že v něm fungují procesy, které jsou pro nás na první pohled exoticky nepochopitelné.  

Zatahl do něho nebohou kočku, která uzavřená v krabici čeká na svůj osud. Spolu s ní se v krabici nachází speciální zařízení - tu kočku otráví v momentě určeném pomocí náhody.

Erwin Schrödinger vysvětlil, že kočka je zároveň živá i mrtvá, případně napůl mrtvá a napůl živá, a to až do doby, kdy experimentátor krabici otevře, aby zjistil její stav. To ovšem platí jen pro nevyrušenou kočku, proto je pro experiment potřeba krabice, která ji spolehlivě izoluje od ostatního světa. 

Myšlenkový experiment by se dal obohatit o další kvantový jev, tunelový efekt. Teorie, hojně potvrzená praktickým pozorováním, popisuje možnosti protonů opustit jádro atomu i tehdy, když by na to vlastně neměly mít dostatek energie. Díky kvantovým jevům protony "tunelují" z jádra ven - v případě kočky v krabici by to znamenalo, že kus kočky leží vedle krabice, aniž by jí to fyzicky uškodilo. 

V klasickém světě se kvantové efekty neprojevují, protože klasický svět se skládá ze spousty částic, které mezi sebou reagují, takže jejich kvantové vlny kolabují (analogicky vyrušené kočce, která z krabice vyskočí a uteče) a jejich vlastnosti se zprůměrňují.

Kvantově mechanické vlastnosti mizí mimo jiné úměrně k tomu, jak stoupá počet částic v systému, spolu s nárůstem jeho teploty (analogicky situaci, kdy pomyslnou kočku spolu s krabicí nakopnete - pravděpodobnost, že se kočka vyděsí, vyrazí víko krabice a uteče je tím vyšší, čím vyšší silou do krabice kopete) a s růstem vzdálenosti, ze které je objekt měřen. 

***

Tímto se samozřejmě omlouvám všem kočkám do krabic zavřených i nakopnutých, případně otrávených, konkrétně pak kočce blogu idnes Lindě, která jistě tyto řádky nečte ráda, ač není sama ani otrávená ani zavřená. 

***

Vědec, který daroval světu smrtelně-nesmrtelnou kočku, byl v průběhu druhé světové války a po ní profesorem na univerzitách v Dublinu, Gratzu a Vídni. Prokázal univerzálnost svého myšlení, když pracoval nejen v oblasti fyziky, ale také biologie. Jeho neprodávanější publikací je tenká knížka s názvem "Co je život?", ve které mimo jiné představil tehdy revoluční myšlenku o existenci genetického kódu živých organismů. 

Erwin Schrödinger zemřel v roce 1961 na následky vleklé tuberkulózy.