¿Has escuchado hablar sobre la paradoja del gato de Schrödinger? tal vez llegaste a oír mencionar esta teoría, pero ¿la entendiste?. Aunque no tenemos a Sheldon Cooper de The Big Bang Theory para que te hable con lujos de detalles sobre el tema, nosotros te explicaremos todo lo que necesitas saber en este maravilloso artículo.
¿Qué es el gato de Schrödinger?
El gato de Schrödinger, es una hipótesis mental desarrollada en el año 1935, por el físico de origen austriaco Erwin Schrödinger, uno de los principales autores de la mecánica cuántica. La finalidad de esta teoría es explicar un principio básico de la cuántica, materia fascinante para unas personas y para otras no tanto.
Si estás en este artículo, es porque seguramente para ti es un tema bastante fascinante. Pero, ¿sabes sobre qué trata? sigue leyendo que te seguiremos explicando cuáles son las bases de esta teoría. También se encuentra disponible para ti en nuestro blog un artículo sobre Nebulosa.
¿Qué se plantea en este experimento?
Intentaremos darte la respuesta de la manera más sencilla posible, así que presta atención para que no pierdas la idea. El gato de Schrödinger plantea un procedimiento que integra una caja obstruida y oscura, con un gato adentro y una botella con cianuro de hidrógeno. Este último se encuentra amenazado con un mazo conectado a un recipiente radiactivo con una probabilidad del 50 % de desintegrarse en un tiempo estipulado.
Esto último quiere decir que existe el 50% de probabilidades de que inmediatamente después de transcurrido ese tiempo suceda una descomposición radiactiva de alguna partícula en el interior del contenedor. Esto impulsaría el mazo y destrozaría el depósito de cianuro, esparciendo la ponzoña y matando al gato. El otro 50% de posibilidad, expone que lo anterior no sucederá, por lo que el gato seguiría vivo.
Entonces, la hipótesis de Schrödinger nos sugiere que en la expectación desde el exterior, no tenemos la claridad de lo que ocurre en el interior de la caja, pues puede que el gato esté vivo o esté muerto. Esto quiere decir que sin la comprobación el gato está muerto y vivo al mismo tiempo. El espectador al no tener visión al interior de la caja, no sabe el resultado, entonces solo se comprobaría mediante la observación.
Esto es lo que expone la física cuántica, al indicar que los objetos cuánticos pueden estar en dos estados al mismo tiempo. Ocurre que existe una propiedad que tienen los electrones de estar en dos lugares diferentes a la vez, siendo solo descubiertos por 2 receptores. A esto se le conoce como superposición cuántica. Cuando se observa el átomo se logrará saber en qué estado se halla.
La labor de observación del átomo o como lo sería para la teoría, la acción de mirar el gato en el interior de la caja, se designa como colapso. Lo que significa que según la participación cuántica, sólo logrará concretarse en un estado.
Es decir, la existencia de dos estados en el mismo período de tiempo, reconoce que para que una cosa posea un tamaño de onda se debe desarrollar sobre alguna región del espacio, esto significa que un objeto puede ocupar una variedad de posiciones al mismo tiempo.
Esta hipótesis puede terminar resultando en otra teoría, como por ejemplo la del multiverso cuántico: sí es posible que el gato esté vivo o muerto, pero depende de la observación, también es posible que ambas probabilidades estén sucediendo al mismo tiempo, pero en universos paralelos.
Interpretaciones del gato de Schrödinger
Sabemos que en muchas ocasiones existe más de una forma de interpretar las teorías en general. Mucho más sobre aquellas que son de carácter científico. A continuación te describiremos brevemente algunas interpretaciones de la mecánica cuántica sobre esta teoría mental del gato de Schrödinger.
Interpretación de Copenhague
Esta expresa que en el instante en que abramos la caja, el solo ejercicio de observar transforma la etapa del procedimiento de tal manera que en el momento miremos un gato vivo o muerto. Esto indica que la función de onda es inalterable e irrevocable en una causa de medida y obedece a la participación observada.
Es un acercamiento al problema que discurre en el colapso como una realidad física, sin demostrarlo totalmente. La proposición cuarta de la mecánica cuántica enuncia precisamente cómo se desarrolla el estado cuántico tras un proceso inalterable de medida. Si te interesa el tema, también se encuentra disponible en nuestro blog todo sobre el Reloj Atómico.
Interpretación de los “muchos mundos”
Enunciada por el físico estadounidense Hugh Everett III, en el año 1957. Expresa que el proceso de medida presume de una derivación en la evolución estacional de la función de onda. Es decir, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo pero en etapas desiguales del universo. Significa que las dos conjeturas son verdaderas, pero imposibles de interrelacionarse entre sí debido a la decoherencia cuántica.
Interpretación del colapso objetivo
Basada en la hipótesis física que desarrolla la superposición de estados, como aquella que se devasta aún así no se cause la observación. Es entonces que se aplazan las suposiciones: ¿en qué dimensión física es la que se produce la destrucción de tiempo, temperatura y procesos no directos en el observable?.
Quiere decir entonces que esa destrucción es lo que impide las bifurcaciones que surgen en la interpretación de los “muchos mundos”. Se maneja el vocablo objetivo, que va de la mano con la definición en la función de onda y al mismo tiempo en el colapso de la misma son manejados como reales, en el sentido existente.
En comparación con lo anterior, la interpretación de los “muchos mundos” maneja el colapso como no objetivo y en la interpretación de Copenhague es excepción a la hipótesis planteada.
Interpretación relacional
Esta teoría contradice la interpretación imparcial del método y plantea que los estados del sistema son estados de correlación entre el espectador y el procedimiento. Es así que los diferentes observadores representarán el mismo método por medio de funciones de onda desiguales.
Es decir, que al abrir la caja previamente el gato posee una indagación sobre el estado del dispositivo, pero el investigador no disfruta de esa información sobre lo que ha sucedido en la caja. Significa entonces que para el gato la función de onda del sistema ya ha colapsado, y que para el investigador el contenido de la caja reside todavía en una etapa de superposición.
Sería diferente si la caja se abre y ambos espectadores poseen la misma indagación sobre lo que ha sucedido, entonces las dos descripciones del método colapsan en la misma consecuencia.
Interpretación estadística
Esta teoría física demuestra la función de onda como una composición estadística de varios métodos idénticos. Define la superposición como una contemplación matemática que representa este acumulado de métodos idénticos. Sin embargo, cuando visualizamos un sistema particular, la consecuencia es uno de los estados posibles.
No obstante, esta paráfrasis es incapaz de exponer fenómenos prácticos relacionados a átomos propios, como la interrupción de un solo fotón en la adaptación cuántica del ensayo de la doble rendija.
Ecuación del gato de Schrödinger
El protagonista de nuestro artículo y creador de esta teoría, finalmente desarrolló una ecuación súper importante. Con esta ecuación (que es muy similar a la Segunda Ley de Newton, pero aplicada en la mecánica cuántica) podrás determinar aquellos datos contenidos en una partícula.
Entonces, comienza a echar lápiz para hacer los cálculos necesarios. Te advertimos (antes de todo) que esta ecuación tiene un solo problema, y es que ella no puede establecer todos los valores al mismo tiempo. Si te ha gustado nuestro artículo, quizás te interese leer sobre los Inventos de Leonardo da Vinci.