Hoy se cumple el 126º aniversario del gato de Schrödinger


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Gato de Schrödinger
Cuando se cumple el aniversario del gato de Schrödinger, merece la pena recordar una de las más célebres paradojas de la mecánica cuántica. ¿Estará el felino vivo o muerto dentro de la caja?

Erwin Schrödinger, considerado como uno de los físicos más importantes del siglo XX, junto con Albert Einstein, es protagonista del doodle de Google. La paradoja propuesta por el Premio Nobel de Física está de celebración, ya que hoy se conmemora el 126º aniversario del gato de Schrödinger.

Schrödinger nació en Erdberg, una localidad cercana a Viena, en 1887. Tras haberse incorporado en 1921 a la Universidad de Zurich, seis años después pasó a la actual Humboldt University de Berlín. Sin embargo, la política antisemita iniciada al comienzo de los años treinta, provocó que el físico abandonara Alemania, en dirección a la Universidad de Oxford.

Poco después de llegar a la prestigiosa entidad académica británica, Schrödinger recibiría la noticia de que había ganado el Premio Nobel de Física junto con otro gran investigador: Paul Dirac. Hoy, en el cumpleaños de su experimento más célebre, os explicamos la paradoja del físico austriado. En el 126º aniversario del gato de Schrödinger nos preguntamos: ¿en qué consiste el experimento del gato que podría estar muerto y vivo a la vez?

Hablar en el aniversario del gato de Schrödinger de la más famosa paradoja del físico austriaco, es todo un reto. Quizás para los que más nos cuesta entender el experimento propuesto por el Nobel, resulte extraño pensar en cómo juntar una caja cerrada y opaca, un felino, una botella de gas venenoso y un dispositivo con una partícula radiactiva en su interior.

Esto fue lo que hizo precisamente Schrödinger para ilustrar una de las consecuencias menos intuitivas de la mecánica cuántica. Y para ello, como explican en el blog de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco, el físico plasmó en el artículo titulado “La situación actual de la mecánica cuántica” la siguiente idea:

Uno puede incluso construir ejemplos ridículos. Un gato está encerrado en una cámara de acero, junto con la siguiente máquina infernal (que uno debe asegurar contra el acceso directo del gato): en el tubo de un contador Geiger hay una pequeña cantidad de material radioactivo, tan pequeña que aunque uno de sus átomos podría desintegrarse en el curso de una hora, es igualmente probable que ninguno lo haga. Si la desintegración tiene lugar, el contador se dispara y por medio de un relé hace que un pequeño martillo se ponga en movimiento y haga añicos una pequeña botella de ácido prúsico [cianuro de hidrógeno]. Cuando el sistema entero se deja sólo una hora, uno diría que el gato está aún vivo si en el intervalo ningún átomo se ha desintegrado. La primera desintegración atómica lo habría envenenado.

El ejemplo puesto de manifiesto en esta paradoja es un principio básico de la física cuántica: la superposición. Como explica Adrián Maciá en su blog, el principio de la superposición consiste en establecer que si no somos capaces de medir el estado de un sistema, “éste se encuentra en un estado que es combinación de todos los estados posibles en los que se puede encontrar”.

Solo abriendo la caja podremos saber si el gato está vivo o muertoEsta paradoja se rompería en el momento en que fuéramos capaces de observar el sistema. En otras palabras, si no abrimos la caja, no sabremos si el gato de Schrödinger está vivo o muerto. Cuando realizáramos esta observación, tendría lugar lo que en física se conoce como “colapso de la función de onda”, debido a la observación según la interpretación de Copenhague, de forma que el sistema decidiría en qué estado se encuentra.

En el aniversario del gato de Schrödinger, y como bien afirman de nuevo desde la Cátedra de Cultura Científica, el experimento mental del físico austriaco no hace más que poner en evidencia que una indefinición limitada a la escala atómica puede transformarse en una gran indefinición a nivel macroscópico. En otras palabras, el desconocer algo como la desintegración atómica nos hace preguntarnos por una cuestión llevada al terreno de lo absurdo.

Lógicamente en la realidad un gato no puede estar vivo o muerto a la vez. Por ese motivo, la observación directa de la caja se explicaría matemáticamente como el colapso de la función de onda que mencionábamos antes. Y por fin, resolveríamos la paradoja más conocida de la física cuántica: la supervivencia del famoso gato.

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