Sie haben von Schrödingers Katze gehört, aber was ist mit Schrödingers Kaffee?

Kaffeetasse

Sind Sie besonders über die Temperatur Ihres Kaffees? Muss der erste Schluck, der frisch vom Grill kommt, so heiß sein, wie er ist??

Nun, es gibt einige Neuigkeiten aus der Quantenphysik, die Ihre Bemühungen, diesen perfekten Schluck Kaffee zu erhalten, zum Scheitern bringen könnten. Es wurde eine neue Unsicherheitsrelation entdeckt, die ernsthafte Zweifel an der Genauigkeit der Temperaturmessung aufwirft, berichtet Phys.org.

In der Quantenphysik gibt es ein so genanntes Unschärferelation, das die Präzision bestimmter Paare physikalischer Eigenschaften eines Teilchens grundlegend einschränkt. Deshalb müssen sich Quantenphysiker häufig damit auseinandersetzenWahrscheinlichkeitenbei der Überprüfung der Ergebnisse ihrer Messungen, weil Präzision schwer fassbar ist.

Dies kann zu bizarren Gedankenexperimenten führen, wie zum Beispiel dem berühmten Paradoxon von Schrödingers Katze, bei dem eine Katze in einer quantenbombengefangenen Kiste lebt und gleichzeitig tot ist, zumindest bis jemand versucht, die Kiste zu öffnen und Sieh nach der Katze.

Dieses Gedankenexperiment beruht auf der Unsicherheitsbeziehung über den radioaktiven Zerfall eines Atoms (was die Sprengfalle der Katze auslöst). In ähnlicher Weise können wir uns aber auch vorstellen, dass Schrödingers Kaffee auf dem Grill sitzt (vielleicht, während Schrödingers selbst über das Schicksal seiner armen Katze nachdenkt), ohne einen Schluck.

Es stellt sich heraus, dass Messungen, wann dieser Kaffee die perfekte Temperatur erreicht, ähnlich unmöglich sein könnten.

Forscher der University of Exeter haben kürzlich versucht, präzise Quantenthermometer zu entwickeln, mit denen Temperaturen im Nanobereich gemessen werden können. Was sie fanden, war, dass unter bestimmten Umständen die Unsicherheit der Temperaturablesungen Schwankungen unterworfen ist, die durch die Quantentheorie vorhergesagt werden. Insbesondere können sich winzige Thermometer in einer Überlagerung zwischen verschiedenen Temperaturen befinden, z. 90,5 Grad Celsius und 89,5 Grad Celsius, so wie Schrödingers Katze in einer Überlagerung zwischen tot oder lebendig stecken bleiben kann.

"Neben dem bei der Temperaturmessung auftretenden thermischen Rauschen bedeutet die Möglichkeit der Überlagerung, dass Quantenfluktuationen einen Einfluss darauf haben, wie wir die Temperatur im Nanobereich beobachten," erklärte Harry Miller, der erste Autor der Zeitung.

Dies ist das erste Mal, dass sich die Quantenunsicherheit auf die Genauigkeit von Temperaturmessungen auswirkt. Dies könnte zu neuen und tiefgreifenden Überlegungen führen, wie thermodynamische Gesetze auf kleinster Ebene gelten oder nicht.

Leider bedeutet dies auch, dass die Messung der absolut perfekten Tasse Kaffee möglicherweise nicht möglich ist. Zumindest bis Sie einen Schluck nehmen.

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