El gato de Schrödinger
En mecánica cuántica , el gato de Schrödinger es un experimento mental que ilustra una paradoja de la superposición cuántica . En el experimento mental, un gato hipotético puede considerarse vivo y muerto simultáneamente como resultado de que su destino esté vinculado a un evento subatómico aleatorio que puede ocurrir o no.
Este experimento mental fue ideado por el físico Erwin Schrödinger en 1935, [1] en una discusión con Albert Einstein , [2] para ilustrar lo que Schrödinger vio como los problemas de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica. El escenario se presenta a menudo en las discusiones teóricas de las interpretaciones de la mecánica cuántica , particularmente en situaciones que involucran el problema de la medición .
Schrödinger pretendía que su experimento mental fuera una discusión del artículo de EPR, llamado así por sus autores Einstein , Podolsky y Rosen , en 1935. [3] [4] El artículo de EPR destacó la naturaleza contraria a la intuición de las superposiciones cuánticas , en las que un sistema cuántico como como un átomo o fotón puede existir como una combinación de múltiples estados correspondientes a diferentes resultados posibles.
La teoría predominante, llamada interpretación de Copenhague , dice que un sistema cuántico permanece en superposición hasta que interactúa con el mundo exterior o es observado por él. Cuando esto sucede, la superposición colapsa en uno u otro de los posibles estados definidos. El experimento EPR muestra que un sistema con múltiples partículas separadas por grandes distancias puede estar en tal superposición. Schrödinger y Einstein intercambiaron cartas sobre el artículo EPR de Einstein , en el curso del cual Einstein señaló que el estado de un barril de pólvora inestable , después de un tiempo, contendrá una superposición de estados explotados y sin explotar. [4]
Para ilustrar mejor, Schrödinger describió cómo se podría, en principio, crear una superposición en un sistema a gran escala haciéndolo dependiente de una partícula cuántica que estaba en una superposición. Propuso un escenario con un gato en una cámara de acero cerrada con llave, en el que la vida o la muerte del gato dependía del estado de un átomo radiactivo , ya sea que se hubiera desintegrado y emitido radiación o no. Según Schrödinger, la interpretación de Copenhague implica que el gato permanece tanto vivo como muerto hasta que se observa el estado. Schrödinger no deseaba promover la idea de gatos vivos y muertos como una posibilidad seria; por el contrario, pretendía que el ejemplo ilustrara lo absurdo de la visión existente de la mecánica cuántica. [1]La idea de que las superposiciones cuánticas de estados macroscópicos podrían ser posibles condujo a la interpretación de muchos mundos de la teoría cuántica.
Desde la época de Schrödinger, los físicos han propuesto varias interpretaciones de las matemáticas de la mecánica cuántica , algunas de las cuales consideran que la superposición del gato "vivo y muerto" es bastante real, mientras que otras no. [5] [6] Diseñado como una crítica de la interpretación de Copenhague (la ortodoxia predominante en 1935), el experimento mental del gato de Schrödinger sigue siendo una piedra de toque para las interpretaciones modernas de la mecánica cuántica y puede usarse para ilustrar y comparar sus fortalezas y debilidades. [7]
