Sebelum berkenalan dengan Kucing Schrödinger, kita perlu berkenalan dengan mekanika kuantum. Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang digunakan untuk menjelaskan sistem atom dan subatom atau kita sebut saja dunia kuantum.

Dunia kuantum adalah dunia probabilitas, tempat banyak kemungkinan. Jika kita mengira bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak bisa dipecah lagi, dunia kuantum ada dalam skala yang lebih kecil dari ukuran atom. Partikel-partikel dalam dunia kuantum selalu berperilaku tak lazim. Itulah mengapa, dalam dunia kuantum, hukum fisika klasik, seperti hukum Newton atau sejenisnya, tidak bisa berlaku. Hukum fisika kuantum hanya bisa dijabarkan dalam bentuk persamaan matematika tingkat lanjut.

Kucing Schrödinger (Image credit: Wikipedia)

Fisikawan Austria Erwin Schrödinger, mengajukan eksperimen pemikirannya yang melibatkan seekor kucing untuk menjelaskan interpretasi yang salah dari superposisi kuantum. Saat mengembangkan pemahaman baru tentang dunia kuantum, sebagian besar rekan Einstein dan Schrödinger sudah menyadari bahwa entitas kuantum menunjukkan perilaku yang sangat aneh. 

Fisikawan Denmark Niels Bohr memperjuangkan pemahaman bahwa partikel seperti elektron tidak memiliki sifat yang terdefinisi dengan baik sampai mereka diukur. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa.

Einstein, khususnya, tidak menyukai penjelasan yang tidak pasti ini. Dia ingin tahu bagaimana, tepatnya, alam semesta mengetahui bahwa seseorang sedang mengukur sesuatu. Schrödinger menyoroti keabsuran ini dengan konseptual kucingnya yang terkenal kejam.

"Kucing Schrödinger" bukanlah eksperimen nyata dan oleh karena itu tidak membuktikan apa pun secara ilmiah. Kucing Schrödinger bahkan bukan bagian dari teori ilmiah mana pun. Kucing Schrödinger hanyalah alat pengajaran yang digunakan Schrödinger untuk menggambarkan bagaimana beberapa orang salah menafsirkan teori kuantum. Schrödinger membangun eksperimen imajinernya dengan kucing untuk membuktikan bahwa jika salah dalam menafsirkan teori kuantum dapat menyebabkan hasil yang tidak masuk akal yang tidak sesuai dengan dunia nyata. Sayangnya, banyak pengagum sains masa kini telah menerima absurditas Kucing Schrodinger dan mengklaim bahwa inilah cara dunia bekerja.

Seekor kucing ditempatkan dalam kotak baja bersama dengan Geiger counter (alat untuk mendeteksi emisi radioaktif, umumnya seperti partikel beta dan sinar gamma), botol racun, palu, dan zat radioaktif. Ketika zat radioaktif meluruh, Geiger counter mendeteksinya dan memicu palu untuk melepaskan racun, yang kemudian membunuh si kucing. Peluruhan radioaktif adalah proses acak, dan tidak ada cara untuk memprediksi kapan itu akan terjadi (superposisi).

Sampai kotak itu dibuka, pengamat tidak tahu apakah kucing itu hidup atau mati, karena nasib kucing secara intrinsik terkait dengan apakah atom telah meluruh atau tidak. Dengan kata lain, sampai kotaknya dibuka, status kucing itu sama sekali tidak diketahui dan oleh karena itu, kucing itu dianggap hidup dan mati pada saat yang sama sampai kucing itu diamati.

Tentu saja, kata Schrödinger, itu konyol. Superposisi kuantum tidak dapat bekerja dengan objek besar seperti kucing, karena tidak mungkin suatu organisme hidup dan mati secara bersamaan. Sementara banyak orang salah berasumsi Schrödinger mendukung premisnya di balik eksperimen pikirannya itu, sebenarnya dia tidak mendukungnya sama sekali. Intinya adalah bahwa itu mustahil.

Meski tampak tak masuk akal, eksperimen kucing Schrödinger ini nyata bahkan faktanya sangat esensial. Jika obyek kuantum tak bisa berada dalam keadaan superposisi, komputer yang kamu gunakan untuk membaca tulisan ini tidak mungkin ada.

Jika kita ganti ‘kucing’ dengan ‘fungsi gelombang’, akan melahirkan banyak tafsir, salah satunya teori Many-Worlds Interpretation (MWI). Menurut teori tersebut, jika kita buka kotak dan kucing masih hidup, probabilitas ‘kucing mati’ tidak menghilang, tetapi mewujud di dunia paralel sebagai dampak dari percabangan superposisi.

Itulah yang diilustrasikan Schrödinger dengan paradoks kucingnya.

Referensi:

https://kumparan.com/encylovepedia-sains/paradoks-kucing-schrodinger-masalah-terbesar-dunia-kuantum-21dM5TYpAI/full

https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/07/30/what-did-schrodingers-cat-experiment-prove/

https://www.nationalgeographic.com/science/article/130812-physics-schrodinger-erwin-google-doodle-cat-paradox-science

https://www.livescience.com/schrodingers-cat.html