Kot Schrödingera. Prosty bożek czy Bóg paradoksu? (ZC 11/08)
Wpisany przez M.B.   

Biblia może się wydawać trudna i pełna paradoksów. Nauka też nie jest od tego wolna, co jednak nie przeszkadza nam się na niej opierać.

Pismo Święte stwierdza, że nasze imiona zostały zapisane w księdze żywota od założenia świata, a imiona potępionych nie są tam zapisane1. Jednocześnie Pismo Święte naucza, że Bóg wyposażył nas w wolną wolę, dzięki której możemy przyjąć lub odrzucić dar zbawienia2. Skoro jednak wszystko znane jest już od założenia świata, to może nie ma żadnego wyboru? Jedzmy i pijmy, bo jutro pomrzemy?3.

W innym miejscu Biblii Jezus poucza Nikodema, że kto wierzy w Syna Bożego, nie będzie sądzony, a kto nie wierzy, już został osądzony4. Mamy tu wyraźne stwierdzenie, że aktualny akt niewiary skutkuje sądem, który się dawno odbył, a jednocześnie sąd ma się odbyć przy końcu świata.

Z kolei w innym miejscu Jezus nie określa siebie jako osoby, która była czy ma być — On po prostu Jest. Jest przed Abrahamem. Jest przy saduceuszach, których poucza. Jest Bogiem Izaaka, Bogiem Jakuba, Bogiem moim i waszym, Bogiem naszych dzieci5.

Jezus na krzyżu zgładził wszelki grzech świata z mocą wsteczną, z mocą przyszłą; po prostu zgładził.

Taki Bóg nie jest bożkiem, nie mieści się w pojęciach szkolnej logiki. Często słyszymy, jak wytyka się nam, chrześcijanom, sprzeczności, choćby między Bożą wszechmocną a ludzką wolną wolą; między dobrocią Boga a istnieniem zła na świecie; między wiarą modlącego się a mechanicznie ustalonym porządkiem świata biegnącego w liniowym czasie.

Paradoksy nauki chrześcijańskiej — w szczególności stosunek Boga do czasu, wyprzedzanie przyczyny przez skutek, napięcie między Bożą wszechmocą i wszechwiedzą a ludzką wolą, Bożą dobrocią a złem, Bożą miłością a ludzką zdradą — były nieodmiennie przedmiotem ataków od czasów oświecenia.

Tak. Boga Biblii rozumem ogarnąć się nie da.

Tak. Paradoksów wspomnianych wyżej i innych nie da się z Biblii usunąć, gdyż trzeba by było usunąć całą Biblię.

Ludziom dużo łatwiej byłoby ogarnąć rozumem, a przez to zaakceptować jakiegokolwiek bożka. Z Bogiem Biblii mają problem — nie mogą Go ogarnąć rozumem.

Problemy z paradoksami

W latach 30. XX wieku wobec podobnych paradoksów związanych z następstwem czasu, wyprzedzaniem przyczyny przez skutek, napięciem między wolną wolą a prawami fizyki stanął austriacki uczony, filozof i fizyk kwantowy — Erwin Schrödinger. Nie poszukiwał co prawda odpowiedzi na postawione wcześniej pytania nurtujące chrześcijan, ale na pytania bardzo podobne. Starał się zrozumieć i zobrazować rozbieżności między codziennym, tzw. naiwnie realistycznym postrzeganiem świata a tym, które odsłaniała przed nim burzliwie rozwijająca się fizyka kwantowa. Swoje przemyślenia zawarł w opublikowanym w roku 1935 cyklu artykułów, w których analizował paradoks nazywany do dziś „kotem Schrödingera”.

Pozornie prosty eksperyment

Podstawą paradoksu jest stworzenie sytuacji, w której żywy kot zostaje zamknięty w pudle, a my tracimy możliwość jego obserwacji. Jednocześnie w pudle znajduje się urządzenie wydzielające trujący gaz, źródło promieniowania emitujące co jakiś czas radioaktywną cząstką i licznik Geigera. Jeśli licznik zarejestruje promieniowanie, urządzenie wydzielające trujący gaz zabije kota. Jeśli licznik nie zarejestruje promieniowania, kot przeżyje. Warunki eksperymentu zostały ustawione mniej więcej tak, aby szansa przeżycia kota wynosiła 50%. I tyle.

Teraz wystarczyłoby otworzyć pudełko i zobaczyć, czy kot jest żywy, czy martwy. Tak właśnie mają się rzeczy w prostym postrzeganiu świata. Wystarczyłoby jakiś czas poczekać, otworzyć pudełko, zobaczyć, w jakim stanie jest kot, i zakończyć eksperyment. Tak zrobilibyśmy, kierując się logiką. Dopóki nie otworzymy pudełka, możemy przyjmować zakłady pięćdziesiąt na pięćdziesiąt, gdyż zgodnie z naszym założeniem, kot miał równe szanse zginąć lub pozostać przy życiu i od jakiegoś czasu spoczywa w pudełku albo martwy, albo żywy.

Co na to Schrödinger?

Schrödinger proponuje pudełka nie otwierać. Zamiast tego proponuje ustalić, czy kot jest żywy, czy martwy, przeprowadzając obserwację cząstki, która z jakimś prawdopodobieństwem mogła uderzyć w licznik Geigera. Proponuje dokonać tej obserwacji już po fakcie, tzn. w chwili gdy do uderzenia w licznik Geigera doszło albo nie. Taki pomiar jest możliwy.

Jak dotąd nadal nie wydaje się, żeby los nieszczęsnego kota Schrödingera miał jakikolwiek wpływ na naszą wizję świata. Po prostu w którymś momencie kot umarł albo nie i posiadaliśmy zamknięte pudełko, w którym w 50% znajdował się żywy kot, a w 50% martwy. A o tym, co mieliśmy w pudełku, dowiedzieliśmy się, nie otwierając go, lecz obliczając drogę cząsteczki, która mogła, bądź nie, uwolnić truciznę. Wtedy uzyskaliśmy wiedzę, czy do uwolnienia trucizny doszło, i bez otwierania pudełka wiedzieliśmy, czy w środku znajdował się żywy, czy martwy kot. Nic niezwykłego. W pewnym momencie dokonujemy pomiaru i dowiadujemy się o stanie świata, którego nie chcieliśmy poznać przez proste otworzenie pudełka.

Otwarcie pudełka a dokonanie pomiaru

Czy otwarcie pudełka jest tym samym co dokonanie pomiaru? Nie! Jeśli decydujemy się na dokonanie pomiaru, to w pudełku nigdy nie było kota albo żywego, albo martwego. Cały czas znajdował się tam kot jednocześnie martwy i żywy. W chwili, w której zatrzaskujemy drzwi pudełka, pozbawiamy się możliwości obserwowania kota; kot przestaje być już dla nas kotem, staje się czymś, co można by nazwać falą prawdopodobieństwa. Będzie tak długo żywy i martwy jednocześnie, póki nie dokonamy pomiaru, a kiedy już dokonamy pomiaru i dowiemy się, czy kot był żywy, czy martwy, to po otworzeniu pudełka znajdziemy tam albo od początku martwego, albo żywego kota. Fala prawdopodobieństwa zniknie, jakby jej nie było.

Elektron, foton czy jakakolwiek cząsteczka, która ma zadecydować o życiu kota, dopóki nie zostanie poddana obserwacji, porusza się wszystkimi możliwymi drogami jednocześnie. Cząstka feralna dla kota nie zachowuje się inaczej. Uderza w licznik Geigera, nie uderza, powstaje, nie powstaje. Zachowuje się anarchistycznie, jak każda cząstka świata kwantowego, której jeszcze nie zniewolono drogą obserwacji.

Co na to niekwantowy kot?

Kot nie należy do świata kwantów. Kot to obiekt makroskopowy. Zamykając go w pudełku i uzależniając jego los od rzeczywistości kwantowej, nie tylko zmieniamy go z normalnego kota w strukturę falową i dokonujemy jego dekoherencji, to jeszcze zmniejszamy mu prawdopodobieństwo istnienia znacznie poniżej jedności, wciąż jednak utrzymując je powyżej zera. Innymi słowy, mamy kota, o którym nie da się powiedzieć, że jest albo żywy, albo martwy, gdyż jest on nierozdzielnie żywy i martwy zarazem.

Mimo że krytyczna chwila uderzenia w licznik Geigera lub ominięcia go upłynęła, kot wciąż nie przestaje być jednocześnie żywy i martwy. Dzieje się tak aż do czasu, kiedy dokonamy pomiaru feralnej dla niego cząstki.

Dlaczego tak jest? Ta najważniejsza dla kota cząsteczka porusza się jednocześnie wszystkimi możliwymi drogami, tylko do chwili dokonania pomiaru. Przeprowadzenie jej obserwacji decyduje nieodwołalnie o drodze, którą poruszała się teraz, uderzając lub nie w licznik Geigera, a także milion lat temu. Przed obserwacją cząstki kot był jednocześnie żywy i martwy, a po obserwacji jest już kotem albo od dawna żywym, albo od dawna martwym. Tylko że przyczyna nastąpiła po skutku. Przy okazji rozstrzygnął się los kota.

A jeśli otworzymy pudełko?

Nasza obserwacja może zresztą wpłynąć na los kota nie tylko subtelnymi technikami współczesnej fizyki. Nerwowy laborant może otworzyć pudełko z kotem przed dokonaniem pomiaru przez fizyka. Wtedy równie skutecznie zadecyduje o losie kota, który z fali prawdopodobieństwa przekształci się w zwłoki lub wybiegające radośnie z pudełka żywe zwierzę.

Jednocześnie przedwczesne otworzenie pudełka spowoduje, że pomiar dokonany później przez fizyka nie będzie miał żadnego wpływu na drogę cząsteczki. Tę drogę już określił laborant. Obie metody równie skutecznie wpływają na przeszłość. Obie są działaniem człowieka....

Czy to powód, żeby wierzyć w Boga?

Trzymajmy się Pisma Świętego. Nie chcę nikogo namawiać, aby budował swoją wiarę na takim czy innym paradoksie, na którejkolwiek gałęzi fizyki. Chcę tylko pokazać, iż odrzucając wiarę tylko dlatego, że Bóg przekracza zdolności naszego rozumu, i domagając się w Jego miejsce bożka, nie tylko nie prezentujemy postawy naukowej, ale idziemy na duchową łatwiznę, akceptując to, co jesteśmy sami w stanie pojąć, lub mówiąc to, czego oczekują nasi słuchacze.

Erwin Schrödinger zmagał się z tematem kota zamkniętego w pudełku, ale potraktował to bardzo poważnie. My zmagamy się ze Słowem Boga, które może nam się wydawać trudne, wewnętrznie sprzeczne, pełne paradoksów. Ale nie zapominajmy, że wciąż jesteśmy martwi i żywi jednocześnie, a nasza decyzja podjęta dziś ma skutek od założenia świata.

1 Zob. Ap 13,8; 17,8.
2 Zob. I Kor 6,12; 10,23; Ga 5,13.
3 Zob. I Kor 15,32.
4 Zob. J 3,18.
5 Zob. J 8,58; Łk 20,37-38.
Komentarze (0)
Napisz komentarz
Twoje dane kontaktowe:
Komentarz:
  przewiń na górę ^