¿Qué es el gato de Schrödinger?

Es importante tener en cuenta que ningún gato real, real o superpuesto , fue dañado durante la creación de este artículo de wiseGEEK. (Broma interna para estudiantes de física).

Erwin Schrödinger fue contemporáneo de otros físicos eminentes como Albert Einstein y Neils Bohr, aunque estaba más interesado en un campo relativamente nuevo llamado física cuántica . La física cuántica en general fue en contra de gran parte de lo que Einstein y Bohr consideraban un hecho científico, lo que condujo a una serie de debates de alto nivel entre Schrödinger y Einstein. Uno de esos argumentos contenía un experimento de pensamiento paradójico que ahora conocemos como el Gato de Schrödinger , aunque el gato nunca fue más que teórico.

Uno de los problemas inherentes a los sistemas subatómicos es la dificultad de la observación humana. Se puede suponer que las partículas subatómicas se comportan de cierta manera, pero la introducción de un microscopio o una cámara para observarlas en acción puede afectar negativamente el comportamiento natural del sistema subatómico. Esto sería el equivalente a un aula de estudiantes que cambian su comportamiento una vez que descubren un equipo de cámara documental en la sala. Lo mismo sucede cuando los físicos intentan observar objetos muy pequeños.

El "Gato de Schrödinger" es esencialmente una lección objetiva sobre los problemas de confiar solo en la observación cuando se trata de sistemas subatómicos. Schrödinger sugirió un experimento en el que un gato vivo sería colocado en una jaula a un lado de un tubo de metal. Cerca del gato habría un vial con gas venenoso y un mecanismo de activación. Un científico colocaría una cantidad muy pequeña de una sustancia radiactiva en el otro extremo del tubo. Este material radiactivo se descompondría a una velocidad de un átomo por hora, pero las posibilidades de que eso ocurra son cincuenta y cincuenta. Si de hecho se liberara un átomo, se rompería el vial de gas venenoso y el gato moriría. Ninguna descomposición atómica significaría que el gato vive.

Una vez que este tubo teórico fue sellado, no sería posible la observación externa. Nadie podría registrarse en "El gato de Schrödinger" durante una hora entera. Después de transcurridos 60 minutos, la pregunta para el experimentador sería "¿Está vivo o muerto el gato de Schrödinger?". Según las teorías de Einstein, el gato estaría vivo o muerto, sin punto medio. Solo cuando se abrió el tubo y se pudo observar el estado del gato se pudo encontrar una respuesta definitiva. Einstein vería un gato muerto o vivo, ya que Dios no juega a los dados con el universo.

Sin embargo, según la teoría de la física cuántica de Schrödinger, el gato se encuentra en dos estados diferentes al mismo tiempo. Una versión del gato está muerta, pero otra sigue viva. Esta es la forma en que los sistemas subatómicos tendrían que funcionar también, lo que crea la paradoja. Un gato vive en un sistema macroscópico, en el que los objetos viven o no. No hay término medio, como la mitad de un gato vivo. En física cuántica, sin embargo, el gato teórico de Schrödinger podría existir en varios estados, desde completamente vivo hasta muerto y en todas las etapas intermedias. Todos estos estados, conocidos como superposición, son posibles resultados del experimento, aunque solo uno pudo observarse como verdadero cuando el científico examinó al gato.

El propio Schrödinger luego lamentó haber usado un gato como víctima potencial de un experimento de pensamiento paradójico. Su punto original era ilustrar algunos de los problemas de observar sistemas subatómicos y sacar conclusiones cuando el acto de observación podría sesgar los resultados. Al sacar la paradoja del mundo subatómico más pequeño y trasladarla al mundo macroscópico más grande, Schrödinger demostró su punto a Einstein y a otros, pero su lección teórica de objetos se conocería para siempre como el "Gato de Schrödinger".