Experimento de Schödinger. El gato de Schödinger.
En 1935 el físico austríaco Erwin
Schrödinger propuso un experimento imaginario para exponer una de las
interpretaciones más contra intuitivas de la mecánica cuántica. El experimento
consistía en lo siguiente:
Imaginemos un gato dentro de una
caja completamente opaca. En su interior se instala un mecanismo que une un
detector de electrones a un martillo. Y, justo debajo del martillo, un frasco
de cristal con una dosis de veneno letal para el gato. Si el detector capta un electrón activará el mecanismo, haciendo
que el martillo caiga y rompa el frasco.
Se dispara un electrón. Por
lógica, pueden suceder dos cosas. Puede que el detector capte el electrón y
active el mecanismo. En ese caso, el martillo cae, rompe el frasco y el veneno
se expande por el interior de la caja. El gato lo inhala y muere. Al abrir la
caja, encontraremos al gato muerto.
O puede que el electrón tome otro camino
y el detector no lo capte, con lo que el mecanismo nunca se activará, el
frasco no se romperá, y el gato seguirá
vivo. En este caso, al abrir la caja el gato aparecerá sano y salvo.
Hasta aquí todo es lógico. Al
finalizar el experimento veremos al gato vivo o muerto. Y hay un 50% de probabilidades de que suceda una cosa o la otra. Pero
la cuántica desafía nuestro sentido común.
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, este estará vivo o muerto.
Sucede que hay una propiedad que poseen los electrones, de poder estar en dos lugares distintos al mismo tiempo, pudiendo ser
detectados por los dos receptores y dándonos a sospechar que el gato está vivo
y muerto a la vez, lo que se llama superposición. Pero cuando abramos la caja y
queramos comprobar si el gato sigue vivo o no, perturbaremos este estado y
veremos si el gato está vivo o muerto.
Ahí radica la paradoja.
Mientras que en la descripción clásica del sistema el gato estará vivo o muerto
antes de que abramos la caja y comprobemos su estado, en la mecánica cuántica
el sistema se encuentra en una superposición de los estados posibles hasta que
interviene el observador, lo que no puede ser posible por el simple uso de la
lógica. El paso de una superposición de estados a un estado definido se
produce como consecuencia del proceso de medida, y no puede predecirse el
estado final del sistema: solo la probabilidad de obtener cada resultado. La
naturaleza del proceso sigue siendo una incógnita, que ha dado lugar a
distintas interpretaciones de carácter especulativo.
Referencias
AstroMía. (15 de Octubre de 2017). www.astromia.com.
Obtenido de www.astromia.com:
http://www.astromia.com/astronomia/paradojagato.htm
Física Fundamental. (15
de Octubre de 2017). www.fisicafundamental.net. Obtenido de
www.fisicafundamental.net:
http://www.fisicafundamental.net/misterios/gato.html
Schrödinger, Erwin (noviembre de 1935).
«Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik» [La situación actual en
la mecánica cuántica]. Naturwissenschaften.
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