Gato de Schrödinger: Las maravillas insólitas de la naturaleza
El primer tema de
este blog se refiere a una paradoja. La naturaleza es maravillosa, la ciencia
es maravillosa porque nos muestra con lógica y raciocinio lo que se esconde detrás
de cada ser vivo, detrás de cada átomo detrás de cada estrella, detrás de cada
rayo de luz o detrás de los sonidos que acompaña a una melodía que nos deleita.
Pero a veces, hay hechos que no pasan por el filtro de la lógica,
de la intuición o del sentido común. Y eso es sorprendente a pesar de ser aparente imposibles, ilógicos,
bizarros, existen están, ahí. Solo que hace falta una nueva forma de ver el
mundo para entender. Solo hace falta abrir nuevos caminos por el inmenso bosque
del conocimiento.
El experimento del gato de Schrödinger o
paradoja de Schrödinger es un
experimento imaginario concebido en 1935 por el físico austríaco Erwin
Schrödinger para exponer una de las interpretaciones más contra intuitivas de la mecánica cuántica.
Erwin Schrödinger propone un sistema formado por una caja
cerrada y opaca que tiene un gato en su interior, una botella de gas venenoso y
un dispositivo que contiene una sola partícula radiactiva con una probabilidad
del 50% de desintegrarse en un tiempo dado, de manera que si la partícula se
desintegra, el veneno se libera y el gato muere.
Al terminar el tiempo establecido, hay una probabilidad
del 50% de que el dispositivo se haya activado y el gato esté muerto, y la
misma probabilidad de lo contrario y que el gato esté vivo. Según los principios de la
mecánica cuántica, la descripción correcta del sistema en ese momento (su función
de onda) será el resultado de la superposición de los estados «vivo» y «muerto» (a su
vez descritos por su función de onda). Sin embargo, una vez que se abra la caja
para comprobar el estado del gato, éste estará vivo o muerto.
Schrodïnger quiso explicar el sentido de
la interpretación de Copenhague sobre la mecánica cuántica aplicada a los objetos de cada día.
Schrödinger propone la pregunta: ¿Cuando un sistema
termina de existir como una superposición de estados y queda como uno u otro? Es el colapso del
sistema que pasa aun estado único y definitivo cuando hay interacción con el
sistema o es observado desde el exterior. O de otra manera, ¿cuándo el estado cuántico
actual deja de ser una combinación de estados, cada uno de los cuales es un
estado clásico y empieza mostrar una descripción clásica única?.
Según Schrödinger, la interpretación de Copenhague
implica que el gato “esta tanto vivo como muerto” hasta que se observa el
estado. Pero no quería promover la idea de gato vivo-muerto como una posibilidad
seria, sino que puso el ejemplo para explicar el absurdo existente en el enfoque
de la mecánica cuántica en esa fecha.
Por ello, escribió algo que debe tenerse en cuenta:
“Es el caso típico en que la indeterminación
restringida al dominio atómico se transforma en una indeterminación macroscópica,
lo que puede resolverse por observación directa”.
La interpretación más común es la de Copenhague.
Mientas la caja esté cerrada, el sistema puede existir simultáneamente en una superposición
de estados (una combinación lineal) “núcleo
inestable/gato muerto” y “núcleo estable/gato vivo” y sólo cuando se abre la
caja, y se realiza una observación, la función de onda colapsa en un uno de los
dos estados”.
Niels Bohr nunca admitió que el observador podía inducir el colapso
de la función de onda por eso el gato de
Schrödinger no es un misterio para él. El gato debía estar vivo o muerto antes
de que un observador inteligente abriera la caja: Una única medición (con un
contador Geiger) es suficiente para colapsar el sistema antes de cualquier observación
consciente de la medición. El asunto de las interpretaciones
tiene muchas formas, por eso la dejamos para más tarde.
Quizás el sistema
mantiene las dos propiedades, pero con la observación solo somos capaces de entender
y percibir un solo estado. Si el espacio tiene varios niveles, ¿no tendrá la capacidad
cognoscitiva humana también varios niveles,
pero nosotros usamos el más elemental?
Un video para entender de una manera gráfica la
paradoja
Referencias
Gato de Schrödinger
https://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger
Schrödinger's
cat
https://en.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dinger%27s_cat
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