¿Qué es el gato de Schrodinger?

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El gato de Schrodinger lleva el nombre de Erwin Schrödinger, un físico de Austria que hizo contribuciones sustanciales al desarrollo de la mecánica cuántica en la década de 1930 (ganó el Premio Nobel por parte de este trabajo, en 1933). Además del pobre gato (más adelante), su nombre está asociado para siempre con la mecánica cuántica a través de la ecuación de Schrödinger, con la que cada estudiante de física tiene que lidiar.

El gato de Schrodinger es en realidad un experimento mental (experimento de Gedanke), y el gato puede no haber sido de Erwin, sino de su esposa o uno de sus amantes (Erwin tenía un estilo de vida poco convencional), diseñado para probar una implicación realmente extraña de la física que él y otros físicos se estaban desarrollando en ese momento. Fue motivado por un artículo de 1935 de Einstein, Podolsky y Rosen; Este artículo es la fuente de la famosa paradoja EPR.

En el experimento mental, el gato de Schrodinger se coloca dentro de una caja que contiene una pieza de material radiactivo, y un contador Geiger conectado a un matraz de veneno de tal manera que si el contador Geiger detecta una descomposición, el matraz se rompe, el veneno se libera el gas y el gato muere (una pieza divertida de trivia: ¡un grupo de derechos de los animales acusó a los físicos de crueldad hacia los animales, basado en una versión distorsionada de este experimento mental! aunque tal vez sea solo una leyenda urbana). La vida media del material radiactivo es de una hora, por lo que después de una hora, hay un 50% de probabilidad de que el gato esté muerto, y una probabilidad igual de que esté vivo. En mecánica cuántica, estos dos estados están superpuestos (un término técnico), y el gato no está ni muerto ni vivo, ni medio muerto ni medio vivo, o ... lo cual es muy, muy extraño.

Ahora la teoría, la mecánica cuántica, se ha probado tal vez más a fondo que cualquier otra teoría en física, y parece describir cómo se comporta el universo con extraordinaria precisión. Y la teoría dice que cuando se abre la caja, para ver si el gato está muerto, vivo, medio muerto y medio vivo, o cualquier otra cosa, la función de onda (que describe al gato, el contador Geiger, etc.) colapsa, o se descodifica, o que los estados ya no están enredados (todos los términos técnicos), y solo vemos un gato muerto o un gato muy vivo.

Hay varias maneras de entender qué está pasando, o varias interpretaciones (¡lo adivinó, otro término técnico!), Con nombres como interpretación de Copenhague, interpretación de muchos mundos, etc., pero la clave es que la teoría es muda sobre las interpretaciones ... simplemente dice que puedes calcular cosas usando las ecuaciones, y lo que muestran tus cálculos es lo que verás, en cualquier experimento.

Avancemos rápido hasta un tiempo después de que Schrödinger, y Einstein, Podolsky y Rosen, murieran, y descubrimos que se propusieron pruebas de la paradoja de EPR, luego se llevaron a cabo, ¡y el universo parece comportarse como el gato de schrodinger! De hecho, los resultados de estas pruebas experimentales se utilizan para un tipo de criptografía indescifrable y la base para un tipo revolucionario de computadora.

¿Quiere aprender más? Pruebe estos: Schrödinger’s Rainbow es una revisión de diapositivas del tema general (Instituto de Tecnología de California; ¡precaución, archivo PDF de 3MB!); El gato de Schrodinger aparece a la vista, una noticia sobre una demostración macroscópica; y el gato de Schrödinger (Universidad de Houston).

El gato de Schrodinger se menciona indirectamente en varios episodios de Astronomy Cast, entre ellos Quantum Mechanics y Entanglement; échales un vistazo!

Fuentes: Universidad de Cornell, Wikipedia

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