Mungkin ada sebutir harapan bagi kucing malang fisika paling terkenal, kucing Schrödinger.
Dalam eksperimen pemikiran aneh yang melambangkan keadaan aneh partikel-partikel subatomik dalam fisika kuantum, seekor kucing yang terkurung dalam sebuah kotak mati dan hidup sampai kotak itu terbuka, pada titik mana kucing itu jatuh atau mati dengan gembira.
Pernah terpikir bahwa momen kebenaran ini seketika dan sama sekali tidak dapat diprediksi. Namun dalam sebuah penelitian yang diterbitkan 3 Juni di jurnal Nature, fisikawan Yale dapat menyaksikan kucing Schrödinger beraksi, meramalkan nasib kucing dan bahkan menyelamatkan kucing dari kematian sebelum waktunya.
Dengan temuan baru ini, fisikawan mampu "menghentikan proses dan mengembalikan kucing ke keadaan hidup," Michel Devoret, seorang ahli fisika di Harvard dan salah satu penulis penelitian, mengatakan kepada Live Science.
Dalam fisika, kucing Schrödinger adalah eksperimen pemikiran di mana kucing terperangkap dalam sebuah kotak dengan partikel yang memiliki peluang 50-50 untuk membusuk. Jika partikel meluruh, kucing mati; kalau tidak, kucing itu hidup. Namun, hingga Anda membuka kotak itu, Anda tidak tahu apa yang terjadi pada kucing itu, jadi ia ada dalam superposisi keadaan mati dan hidup, seperti halnya elektron dan partikel subatomik lainnya secara simultan ada di berbagai keadaan (seperti energi berlipat ganda). level) sampai diamati. Ketika sebuah partikel diamati dan secara acak memilih untuk menempati hanya satu tingkat energi, itu disebut lompatan kuantum. Fisikawan awalnya berpikir bahwa lompatan kuantum adalah instan dan diskrit: Poof! Dan tiba-tiba, partikel itu dalam satu keadaan atau lainnya.
Tetapi pada 1990-an, lebih banyak fisikawan mulai curiga bahwa partikel mengikuti jalur linier ketika mereka melompat, sebelum memasuki keadaan akhir mereka. Pada saat itu, fisikawan tidak memiliki teknologi untuk mengamati lintasan itu, kata Todd Brun, seorang ahli fisika di University of Southern California, yang tidak terlibat dalam penelitian. Di situlah Devoret dan rekan penulisnya masuk.
Fisikawan Yale menyorotkan cahaya terang ke sebuah atom dan mengamati bagaimana cahaya itu tersebar ketika lompatan kuantum terjadi. Mereka menemukan bahwa lompatan kuantum bersifat kontinu dan bukan diskrit, dan yang melompat ke tingkat energi diskrit yang berbeda dimiliki pada jalur "penerbangan" tertentu.
Setelah fisikawan mengetahui keadaan spesifik atom yang didekati, mereka kemudian dapat membalikkan penerbangan itu, dengan menerapkan gaya pada arah yang benar hanya dengan kekuatan yang tepat, kata penulis utama dan ahli fisika Universitas Yale Zlatko Minev. Mengidentifikasi jenis lompatan dengan benar sangat penting untuk berhasil membalikkan penerbangan, tambahnya. "Ini sangat berbahaya," Minev mengatakan pada Live Science.
Beberapa fisikawan, seperti Brun, tidak terkejut dengan temuan ini: "Ini tidak berbeda dari apa yang diprediksi siapa pun," kata Brun kepada Live Science. "Yang menarik adalah mereka melakukannya secara eksperimental."
Temuan baru ini sangat penting untuk fasilitas penelitian seperti Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), di mana fisikawan mengamati gelombang gravitasi, kata Devoret. Di fasilitas penelitian ini, partikel yang tidak dapat diprediksi, juga disebut noise kuantum, adalah kutukan upaya para ilmuwan untuk melakukan pengukuran yang akurat.
"Seperti yang ingin dikatakan oleh fisikawan, dengan suara kuantum, bahkan Tuhan tidak bisa tahu apa yang akan Anda ukur," kata Devoret. Dengan menggunakan penelitian ini, fisikawan dapat "membisukan" suara kuantum dan membuat pengukuran yang lebih akurat.
Partikel, dan nasib kucing Schrödinger, akan selalu agak tak terduga dalam jangka panjang, kata Devoret. Dia dan temuan utama penulisnya adalah bahwa nasib mereka dapat diamati dan diprediksi saat hal itu terjadi.
"Ini agak seperti letusan gunung berapi," Devoret menjelaskan, "mereka tidak dapat diprediksi dalam jangka panjang. Tetapi dalam jangka pendek, Anda dapat melihat ketika seseorang akan meletus."
