Tip:
Highlight text to annotate it
X
Για να μπορέσουμε να δούμε κάτι, χρειάζεται να εκπέμπει φως απευθείας (όπως ο ήλιος
ή μια λάμπα ή μια πυγολαμπίδα) ή διαφορετικά να έχει φωτόνια να "ξεπηδούν" από αυτό και
μέσα στα μάτια μας.
Αλλά πώς βλέπουμε το φώς; Δεν μπορείς να διαχωρίσεις το φως από το φως (όπως δεν μπορείς να
διαχωρίσεις τα κύματα σε ένα ελατήριο ή στο νερο το ένα από το άλλο - απλά περνάνε το ένα μέσα από το άλλο!),
συν, άμα "κοιτάξεις" ένα φωτόνιο με τον κανονικό καθημερινό τρόπο, αυτό σημαίνει ότι το μάτι σου
ή η κάμερα ή ο φωτοανιχνευτής θα το απορροφήσει - και τότε πάει. Καταστράφηκε! Εκμηδενίστηκε!
Είναι όπως όταν θες να δοκιμάσεις πόσο βάρος μπορεί να υποστηρίξει μία γέφυρα πριν πέσει…
όταν θα έχεις πάρει τις μετρήσεις σου, θα έχεις την πληροφορία που ήθελες αλλά πλέον
δεν έχεις γέφυρα.
Έτσι για να μπορέσουμα να "δούμε" το φως, χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε ένα μη καταστρεπτικό είδος δοκιμής.
'Ενας τρόπος να το κάνουμε αυτό είναι να φτιάξουμε ένα απίστευτα σκοτεινό, απίστευτα κρύο κουτί και να ντύσουμε το
εσωτερικό του με έναν πολύ πολύ λαμπερό καθρέφτη - έναν καθρέφτη τόσο εξαιρετικά ανακλαστικό ώστε τα
φωτόνια να αναπηδάνε μπρος πίσω περισσότερες από ένα ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΟ φορές πριν απορροφηθούν. Σε αυτό το
χρονικό διάστημα, θα έχουν ταξιδέψει μια απόσταση ισοδύναμη με ένα ταξίδι γύρω απο τη γή.
Το κουτί είναι επίσης τόσο κρύο και σκοτεινό που μόνο περιστασιακά θα υπάρχει έστω ένα φωτόνιο
μέσα σε αυτό. Και αν υπάρχει ένα φωτόνιο, πώς το καταλαβαίνουμε χωρίς να το καταστρέψουμε;
Λοιπόν, στέλνουμε ένα άτομο μέσα από το κουτί, ένα άτομο που βρίσκεται σε υπέρθεση μεταξύ δυο διαφορετικών ατομικών
καταστάσεων, όπως η γάτα του Schrödinger! Εάν δεν υπάρχει φωτόνιο μέσα στο κατοπτρικό κουτί, τότε όταν
το άτομο βγεί από την άλλη πλευρά, θα το μετρήσουμε σαν να βρίσκεται σε μια από τις δύο
καταστάσεις - ας πούμε "νεκρό". Αλλά αν υπάρχει ένα φωτόνιο μέσα στο κουτί, και προσεκτικά
στείλουμε το άτομο μέσα σε αυτό έτσι ώστε να μην καταστρέψουμε το φωτόνιο, η αλληλεπίδραση ατόμου-φωτονίου
αλλάζει τις πιθανότητες - έτσι τώρα υπάρχει μια πολύ μεγάλη πιθανότητα να δούμε το άτομο σαν "ζωντανό". Μετά
στέλνοντας μέσα μερικά άτομα, αν είναι κυρίως στην κατάσταση "ζωντανό", τότε ξέρουμε ότι υπάρχει
ένα φωτόνιο στο κουτί! Και αν είναι όλα "νεκρά": δεν υπάρχει φωτόνιο.
Είναι σαν να στέλνεις ένα χάρτινο ανεμόμυλο μέσα από ένα σκοτεινό δωμάτιο, και αν βγεί από την άλλη πλευρά
και περιστρέφεται, ξέρεις ότι φυσάει αέρας. Αν όχι; Δεν έχει αέρα.
Στην πραγματικότητα, γνωρίζοντας ότι υπάρχει ένα φωτόνιο εκεί μέσα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνική με την γάτα
για να μετρήσουμε και να χειριστούμε άλλα πράγματα για το φωτόνιο: μπορούμε να δούμε πόσο μακριά πηδάει
μπρος και πίσω πριν απορροφηθεί, να εξετάσουμε αν βρίσκεται σε υπέρθεση και ακόμα να το αναγκάσουμε
σε υπέρθεση όπως και η γάτα του Schrödinger - έτσι, όχι μόνο μπορούμε να δούμε το φως,
αλλά τώρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη γάτα του Schrödinger για αν μετρήσουμε την γάτα του Schrödinger: Κβαντικό Catception!