Con mèo của Schrödinger và thí nghiệm nổi tiếng của cơ học lượng tử

Đặng Vũ Tuấn Sơn | 07/09/2020, 11:30
Theo dõi Giáo dục Thủ đô trên

Một trong những thí nghiệm tưởng tượng nổi tiếng nhất trong cơ học lượng tử là "Con mèo của Schrödinger", hay đôi khi còn được gọi là "nghịch lý con mèo của Schrödinger". Thí nghiệm này ra sao, nó có ý nghĩa gì và những hiểu nhầm nào cần làm rõ? Chúng ta sẽ thảo luận về những việc đó trong bài này.

Giải thích và tranh luận

Theo cách giải thích Copenhagen, thì việc mở hộp để kiểm tra sẽ làm hàm sóng bị sụp đổ, và điều đó dẫn tới việc bạn quan sát được con mèo còn sống hay đã chết.

Tuy nhiên, Einstein và những người đồng quan điểm với ông thì thấy điều này là vô lý. Một điều rất rõ ràng theo lẽ thường là nếu phân rã xảy ra và con mèo chết, có thể nó đã chết từ lâu trước khi mở hộp, có nghĩa là dù bạn mở ra hay không thì nó cũng đã chết.

Tất nhiên, hầu hết người đọc sẽ thấy rằng ý kiến của Einstein là hợp lý hơn. Tuy vậy, có rất nhiều bằng chứng thực nghiệm ở các hạt hạ nguyên tử đã chứng minh rằng thực sự là các hạt vi mô tồn tại ở dạng chồng chất trạng thái và hàm sóng của chúng sụp đổ khi có tương tác từ bên ngoài.

Một cách giải thích khác cho thí nghiệm tưởng tượng này là cách giải thích đa thế giới. Cách giải thích này tất nhiên vẫn thừa nhận sự chồng chất trạng thái. Tuy nhiên, ngay cả khi mở hộp, con mèo vẫn tiếp tục ở trong tình trạng chồng chất giữa sống và chết. Có điều, khi người quan sát (hoặc máy đo) mở hộp để kiểm tra (hoặc đo), thì người quan sát (hoặc máy đo) sẽ bị "liên đới" (hay vướng víu) với con mèo, và tùy vào liên đới đó mà người quan sát (hoặc máy đo) đi vào "thế giới" (hay lịch sử) mà con mèo còn sống hoặc đã chết.

Cho tới nay, con mèo của Schrödinger vẫn còn gây nhiều tranh cãi. Dù vậy, có một thực tế là đã có nhiều thí nghiệm lượng tử chứng minh việc tồn tại sự liên đới của các hạt, thậm chí ở những hệ lớn hơn (các nhóm nhiều hạt thay vì một hạt đơn lẻ), chứng minh cho việc sụp đổ của hàm sóng khi có sự can thiệp của phép đo. Tất nhiên, cuối cùng thì tự nhiên biểu hiện ra sao ở thang vi mô vẫn còn rất nhiều bí ẩn cần thêm nhiều thời gian để giải đáp.

Cần tránh hiểu nhầm

Có hai lưu ý quan trọng ở đây cần chú ý để không phạm sai lầm.

Thứ nhất, không hề có con mèo nào được đưa ra làm thí nghiệm cả. Vấn đề ở đây không chỉ là chuyện nhân đạo, mà còn nằm ở chỗ thí nghiệm này thực tế chưa thể thực hiện với những vật thể lớn như vậy. Con mèo của Schrödinger chỉ là một cách ví von cho gần gũi để mô tả một vấn đề được quan tâm trong cơ học lượng tử.

Thứ hai, trong các tài liệu mô tả thí nghiệm này cũng như nhiều tài liệu khác về cơ học lượng tử, các tác giả sử dụng khái niệm "người quan sát" (observer). Cần hiểu rằng khái niệm này chỉ thuần túy ám chỉ một tương tác bất kỳ có thể dẫn tới sự sụp đổ của hàm sóng và đưa hạt được đo vào một trạng thái duy nhất được xác định. "Người quan sát" ở đây không hề đồng nghĩa với "ý thức". Vì thế những tài liệu, bài báo hay phát ngôn của một số nhà nghiên cứu triết học có hàm ý (hay thậm chí đôi khi nói thẳng) rằng sự can thiệp của "người quan sát" vào kết quả đo nói lên mối tương quan khác về vật chất và ý thức đều là vô căn cứ và làm sai lạc bản chất của mô tả.

Tháng 9 năm 2020
Đặng Vũ Tuấn Sơn

Theo thienvanvietnam.org
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1814:con-meo-cua-schrdinger-va-thi-nghiem-noi-tieng-cua-co-hoc-luong-tu&catid=13&Itemid=151
Copy Link
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1814:con-meo-cua-schrdinger-va-thi-nghiem-noi-tieng-cua-co-hoc-luong-tu&catid=13&Itemid=151
Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Giáo dục thủ đô
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Con mèo của Schrödinger và thí nghiệm nổi tiếng của cơ học lượng tử