Smaltovaný odznak s kočkou vykukující z krabice patří k věcem, které si člověk koupí, aniž by přesně věděl proč. Prostě je roztomilý, trochu geekovský, hodí se na batoh, bundu nebo kšiltovku vedle placky s vesmírnou lodí. Stejný motiv visí na tričkách, hrncích i ponožkách po celém internetu a patří mezi nejpoužívanější „vědecké vtipy“ v obchodech s merchandisingem vůbec. Jenže kdybyste se většiny nositelů zeptali, co ta kočka v krabici vlastně znamená, asi by jen pokrčili rameny. A přitom jde o jeden z nejslavnějších myšlenkových experimentů v dějinách fyziky.
Živá, nebo mrtvá?
Z popkultury koluje verze příběhu, která zní skoro jako hádanka pro děti: kočka zavřená v krabici je prý zároveň živá i mrtvá, dokud se někdo nepodívá dovnitř. Zdravému rozumu to odporuje na první poslech. Věc přece buď je, nebo není, žádná prostřední možnost neexistuje. Kočka dýchá, nebo nedýchá, nemůže dělat obojí najednou. Jak mohl seriózní fyzik přijít s něčím, co připomíná spíš slovní hříčku než vědu?
Co Schrödinger doopravdy chtěl ukázat
Experiment navrhl v roce 1935 fyzik Erwin Schrödinger, a to v diskusi s Albertem Einsteinem. Šlo mu o myšlenkovou pomůcku, kterou chtěl upozornit na slabinu tehdejší interpretace kvantové mechaniky, konkrétně na pohled Nielse Bohra a Wernera Heisenberga, známý jako kodaňská interpretace.
Podle ní zůstává kvantový systém ve všech možných stavech najednou, takzvané superpozici, dokud ho někdo nezměří. Teprve měřením se tato neurčitost „zhroutí“ do jednoho konkrétního výsledku. Schrödinger si představil krabici s kočkou, nádobkou jedu a radioaktivním zdrojem napojeným na Geigerův čítač. Pokud se rozpadne atom, čítač spustí mechanismus, který rozbije nádobku a kočku zabije. Pokud se atom nerozpadne, kočka zůstává naživu. Matematicky je stav celé krabice popsán jako kombinace obou možností najednou, tedy jako superpozice.
Schrödinger sám tuto myšlenku označil za „docela směšnou“. Experimentem chtěl ukázat, jak absurdně vyzní, když se pravidla platná pro jednotlivé částice, třeba elektrony, mechanicky přenesou na makroskopický svět koček a lidí. Jeho kritika mířila na nejasnost v tom, kdy a jak přesně taková neurčitost mizí. Zombie kočka ze vtipů a suvenýrů je popkulturní zkratka, která s fyzikální realitou nemá mnoho společného.
Proč se z kritiky stal vtip
Je v tom pěkný paradox. Experiment vznikl jako argument proti určitému výkladu kvantové mechaniky, ale lidová kultura si ho osvojila jako důkaz toho, jak kouzelně podivný kvantový svět je. Dává to smysl: kočka, krabice a binární otázka života a smrti jsou ideální materiál na vtip i na odznak. Je to vizuálně jasné, jazykově chytlavé a nepotřebuje žádný vzorec. Podobný osud potkal i další vědecké pojmy, třeba motýlí efekt, které se zjednodušily na úkor přesnosti, ale právě díky tomu zůstaly lidem v hlavě.
Věda jako inspirace, ne nálepka
Odznáček, tričko nebo hrnek s kočkou v krabici fungují jako tichý signál: nositel dává najevo, že má rád vědu, i když třeba neumí vysvětlit každý detail kvantové mechaniky. Není na tom nic špatného, spíš naopak, takový drobný suvenýr může být prvním impulzem, proč si člověk skutečný příběh za vtipem jednou dohledá. A právě ve chvíli, kdy víte, že kočka na klopě není jen roztomilý obrázek, ale připomínka více než devadesát let staré debaty o povaze reality, se z obyčejného odznaku stává mnohem lepší historka pro kohokoliv u stolu.