فتح تفسير مدرسة كوبنهاغن لسلوك الإلكترون الحرب الفلسفية على مصراعيها، فكان اينشتاين أبرز المعارضين لهذه المدرسة. في البداية أبدى انزعاجه من فكرة الاحتمالات، وقد عبر عن ذلك بجملته المشهورة (إن الله لا يلعب بالنرد) بعدها انزعج أكثر وأكثر من تفسير كوبنهاغن الخاص بانهيار الدالة الموجية، حيث يكون الراصد هو المتحكم فيما يحدث للتجربة من نتائج.

لكن اينشتاين لم يكن الوحيد المنزعج من تفسير مدرسة كوبنهاغن فيبدوا أن شرودنغر الذي وضع معادلة الحركة الأساسية في ميكانيكا الكم، كان هو الآخر منزعجا أيضا. لذلك وضع تجربة ذهنية عبر فيها عن رفضه لتفسير كوبنهاغن، وتعرف باسم (مفارقة قطة شرودنغر).

هب بأن لدينا صندوق مزود بغطاء، يحتوي على قطة ومادة مشعة وعداد جايجر (لرصد المادة المشعة) وغاز سام. في حالة تفكك المادة المشعة يقوم عداد جايجر برصد ذلك، وبعدها يعطي إشارة لإطلاق الغاز السام وتموت القطة. لنفترض بأن احتمال تفكك ذرة واحدة من المادة المشعة خلال ساعة واحدة هو خمسين بالمائة تماما. الآن، لو تركنا الصندوق لمدة ساعة، ثم قمنا بفتحه، فماذا سنتوقع؟ إن الحس العام يقول لنا إما أن تكون القطة حية وعداد جايجر لم يلتقط أي شيء من المادة المشعة، وعليه فأن الغاز السام لم يطلق، أو يكون لدينا الاحتمال الأخر، وهو أن القطة أصبحت في عداد الموتى وأن عداد جايجر قد رصد تفكك المادة المشعة، وبالتالي أطلق الغاز السام.

ربما أراد شرودنغر من خلال هذه التجربة بيان التناقض الفكري الذي وقعت به مدرسة كوبنهاغن فتفسير تلك المدرسة، يفترض بأن الذرات تكون في حالة تراكب من الدالة ψ، وتنهار جميع تلك التراكبات عند لحظة القياس ولا تبقى إلا حالة واحدة، وهي التي يشاهدها الراصد لكن من المفترض أن هذا التفسير ينطبق على الذرات فقط، فهل ينطبق على القطط أيضا؟ أي هل ستكون القطة حية وميتة في نفس الوقت، وفي اللحظة التي يفتح فيها المراقب الصندوق تنهار حالات التراكب، ليمنح القطة الحياة أو الموت؟!!

ان جواب مدرسة كوبنهاغن هو نعم!! إن النظام بكامله يوصف بتراكب الموجات طالما أنه مكون من ذرات. في هذه الحالة سيكون لدينا تراكب موجتين الأولى (الذرة لم تتفكك/ القطة حية) والثانية (الذرة تفككت/ القطة ميتة) بناءا على ذلك تكون القطة ميته وحية بنفس النسبة والوقت. أي أنها في حالة تراكب موجتي الحياة والموت:

وكما قد انهارت الدالة الموجية الى جسيم عادي في تجربة ذات الشقين نتيجة فعل الرصد، فأن دالة القطة _catψ تنهار بعد فعل المشاهدة، ويزول تراكب الحالتين لترى ما ترى.

على الرغم من أن هذه التجربة الذهنية تبين مغالطة تفسير كوبنهاغن للحس العام، إلا انه يبدو بأن مدرسة كوبنهاغن لم تعد تأبه للحس العام كثيرا، وتصر على تراكب الحالات في كل شيء. فقبل عملية الرصد يكون الشيء مزيج من حالة وعكس الحالة. بكلمات أخرى، يكون الشيء قبل عملية الرصد مزيج بين حالة ما وعدمها بنسبة 50:50 % وفقط عند الرصد (فعل المشاهدة) يزول تراكب الحالة ويستحيل إلى ما تشاهده.

مواضيع ذات صلة

Equipartition and the quantum oscillator

philosophical implications of quantum mechanics

Crystal diffraction

Measurement of position and momentum

Probability wave amplitudes

The uncertainty principle

First principles of quantum mechanics

Watching the electrons

An experiment with electrons

An experiment with waves

An experiment with bullets

Chance and likelihood