Cos'è il gatto di Schrödinger?
È importante notare che nessun gatto reale, reale o sovrapposto , è stato danneggiato durante la creazione di questo saggio articolo diGEEK. (Scherzo interno per i maggiori di fisica).
Erwin Schrödinger era contemporaneo di altri eminenti fisici come Albert Einstein e Neils Bohr, sebbene fosse più interessato a un campo relativamente nuovo chiamato fisica quantistica . La fisica quantistica in generale andò contro gran parte di ciò che Einstein e Bohr consideravano un fatto scientifico, il che portò a numerosi dibattiti di alto livello tra Schrödinger ed Einstein. Uno di questi argomenti conteneva un paradossale esperimento mentale che ora conosciamo come il gatto di Schrödinger , sebbene il gatto non sia mai stato più che teorico.
Uno dei problemi inerenti ai sistemi subatomici è la difficoltà dell'osservazione umana. Si può presumere che le particelle subatomiche si comportino in un certo modo, ma l'introduzione di un microscopio o una telecamera per osservarle in azione può influire negativamente sul comportamento naturale del sistema subatomico. Questo sarebbe l'equivalente di un'aula di studenti che cambia il loro comportamento una volta scoperto un gruppo di documentari nella stanza. La stessa cosa accade quando i fisici cercano di osservare oggetti molto piccoli.
"Schrödinger's Cat" è essenzialmente una lezione oggettiva sui problemi di basarsi solo sull'osservazione quando si ha a che fare con sistemi subatomici. Schrödinger ha suggerito un esperimento in cui un gatto vivente sarebbe stato posto in una gabbia su un lato di un tubo di metallo. Vicino al gatto ci sarebbe una fiala contenente gas velenoso e un meccanismo di innesco. Uno scienziato posizionerebbe una quantità molto piccola di sostanza radioattiva sull'altra estremità del tubo. Questo materiale radioattivo decadrebbe ad un ritmo di un atomo all'ora, ma le probabilità che ciò avvenga sono cinquanta e cinquanta. Se un atomo venisse effettivamente rilasciato, causerebbe la rottura della fiala di gas velenoso e la morte del gatto. Nessun decadimento atomico significherebbe che il gatto vive.
Una volta sigillato questo tubo teorico, nessuna osservazione esterna sarebbe stata possibile. Nessuno sarebbe in grado di effettuare il check-in sul "Gatto di Schrödinger" per un'ora intera. Trascorsi 60 minuti, la domanda per lo sperimentatore sarebbe "Il gatto di Schrödinger è vivo o morto?". Secondo le teorie di Einstein, il gatto sarebbe o vivo o morto, senza via di mezzo. Solo quando il tubo fu aperto e lo stato del gatto divenne osservabile si trovò una risposta definitiva. Einstein avrebbe visto un gatto morto o vivo, dal momento che Dio non gioca a dadi con l'universo.
Secondo la teoria della fisica quantistica di Schrödinger, tuttavia, il gatto si trova in realtà in due stati diversi contemporaneamente. Una versione del gatto è morta, ma un'altra è ancora viva. Questo è il modo in cui dovrebbero funzionare anche i sistemi subatomici, che crea il paradosso. Un gatto vive in un sistema macroscopico, in cui gli oggetti vivono o no. Non c'è via di mezzo, come mezzo gatto vivente. Nella fisica quantistica, tuttavia, il gatto teorico di Schrödinger potrebbe esistere in vari stati, da completamente vivo a morto e tutte le fasi intermedie. Tutti questi stati, noti come sovrapposizione, sono possibili esiti dell'esperimento, anche se solo uno potrebbe essere osservato come vero quando lo scienziato ha esaminato il gatto.
Lo stesso Schrödinger in seguito espresse il rammarico di aver usato un gatto come potenziale vittima di un paradossale esperimento mentale. Il suo punto originale era di illustrare alcuni dei problemi dell'osservazione dei sistemi subatomici e trarre conclusioni quando l'atto di osservazione poteva distorcere i risultati. Estraendo il paradosso dal più piccolo mondo subatomico e spostandolo nel più ampio mondo macroscopico, Schrödinger dimostrò davvero il suo punto su Einstein e altri, ma la sua lezione teorica sugli oggetti sarebbe stata per sempre conosciuta come "Gatto di Schrödinger".