A comienzos de 1935, Edwin Schrödinger propone un experimento imaginario para mostrar una de las interpretaciones más significativas de la mecánica cuántica: el gato de Schrödinger.

En este experimento, se plantea un sistema que se encuentra formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior, una botella de gas venenoso y un dispositivo, el cual contiene una sola partícula radiactiva con una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo determinado, de manera que si la partícula se desintegra, el veneno se libera y mata al gato (Schrodinger, 1935).

Luego que haya transcurrido el tiempo establecido, la probabilidad de que el dispositivo se haya activado y el gato estuviese muerto es del 50%, mismo valor para la situación si estuviera vivo. De acuerdo a la mecánica cuántica, la descripción correcta del sistema será el resultado de la superposición de los estados “vivo” y muerto”, sin embargo, una vez que abrimos la caja para comprobar el estado del gato, éste estará vivo o muerto.

El gato de Schrödinger, imagen recreada del experimento mental. Fuente: piensayparadoja.wordpress.com

Es en este momento, donde es relevante recordar una propiedad crucial que poseen los electrones (partículas elementales de los átomos), conocida como “superposición”.

Dicha propiedad, señala que los electrones pueden estar simultáneamente en dos lugares a la vez, pudiendo ser detectados por dos sensores, hecho que nos hace pensar que el gato está vivo y muerto a la vez. Esto cambiará dramáticamente, cuando abramos la caja y perturbemos el sistema, reduciendo solo a que el gato está vivo o muerto.

Es a partir de esta situación, donde la interpretación del fenómeno lleva a una perspectiva sobre la realidad que nos rodea. 

Diferentes interpretaciones

Una primera aproximación es a partir de la “interpretación de Copenhague”, la que se basa en el colapso de la función de onda, y que señala que la sola acción de observar la caja, modifica el estado del sistema mostrando un gato vivo o muerto. Otra posibilidad, es la “interpretación de múltiples universos”, de Hugh Everett, en donde todas las opciones existen y son reales, generando un multiverso. Ninguna realidad puede interactuar con la otra, por las mismas propiedades de la mecánica cuántica.

Un camino diferente, es a través de la “interpretación racional”, la que difiere de la primera y establece un camino diferente entre los estados del observador y el propio sistema. Acá, cuando ambos posean la misma información, solo entonces se podrá colapsar la función de onda en un último estado.

Sheldon Cooper, Big Bang Theory.

Independiente de la interpretación que se quiera dar, el experimento mental del “gato de Schrödinger” sigue fascinando y generando amplios debates sobre la naturaleza de la realidad y su estructura subyacente. 

Quizás el gato esté vivo y muerto a la vez, y nosotros solo seamos una posible realidad dentro de un conjunto infinito de posibilidades. 

Infinita diversidad, en infinitas posibilidades.

 

Referencias

Otero Carvajal, L. (2008). La teoría cuántica y la discontinuidad de la física. Umbral, 1-88.

Schrodinger, E. (1935). La situación actual en la mecánica cuántica. Berlín, Alemania.

 

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Carlos Ruz
Profesor de Matemática e Incipiente Investigador en Educación. Director de I+D de Fundación Maule Scholar. Coordinador del Laboratorio de Datos Chile. Escríbenos a contacto@chilecientífico.com