Nu har bisarra kvanteffekter fått begripliga mått
Fysiker i Tyskland har räknat ut hur fet en katt kan vara. Inte vilken katt som helst, utan Schrödingers katt – den som kan vara både död och levande samtidigt om den är instängd i en låda.
Schrödingers katt är måhända ett av de mest kända exemplen på hur galen kvantfysiken kan vara. Det var en katt i huvudet på österrikaren Erwin Schrödinger, en av kvantfysikens pionjärer.
I sitt tankeexperiment talade Schrödinger om en katt instängd i en låda, som både är levande och död ända tills någon tittar efter.
Det är ett extremt exempel på vad kvantfysiken kallar superposition – att atomer kan finnas i två tillstånd samtidigt innan en mätning görs som bryter förtrollningen.
I princip ska kvantfysiken styra allt, inte bara den mikroskopiska världen utan även vår vardag. Men så är det ju inte, vi kan aldrig se en katt som samtidigt är levande och död. Något förstör kvanttillståndet, men varför det är så finns det olika åsikter om. Kanske finns det en gräns där kvantfysikens lagar byts mot den klassiska fysikens. Eller så är övergången mer gradvis, när bruset från omgivningen förstör kvantfysikaliska effekter.
För att ringa in var kvantfysiken bryter ihop har forskarna försökt att skapa superposition hos allt större objekt. Frågan är bara hur stora objekten egentligen ska anses vara. Ska man till exempel ange antalet atomer i experimentet eller antalet partiklar som bygger upp atomerna?
Nu föreslår ett par tyska forskare ett mått, µ, som kombinerar flera egenskaper samtidigt hos en superposition. I det ingår bland annat hur länge superpositionen varar och hur stor massan är hos kvantsystemet. Räknat på det viset blir rekordet 356 atomer som samtidigt svävade i två olika kvanttillstånd hos en fysikergrupp i Wien år 2007. Kvantsystemet har då µ=12. Men katten då? Fysikerna beräknade att en katt på fyra kilo, som på kvantfysikaliskt vis sitter på två platser samtidigt med 10 centimeters avstånd, skulle ha µ=57. Det motsvarar en elektron svävande i en superposition under 1057 (en siffra som är en etta följd av 57 nollor) sekunder. Det är en ungefär 1039 gånger mer än universums ålder.
– Man ska aldrig säga aldrig. Men förmodligen kommer vi inte någonsin att få se en Schrödingers katt, säger Stefan Nimmrichter, fysiker från universitetet i Duisburg, som gjorde beräkningen.
