El gato de Schrödinger

Creo necesario mencionar este tema que consistió en un ejercicio de pensamiento ideado por Schrodinger, dado que aparece mucho en todos los escritos que tiene que ver con la física cuántica. Cuando Schrodinger estableció su función de onda para las entidades cuánticas, esperaba dar una explicación mas racional o con mayor sentido común a la teoría cuántica. En particular no aceptaba lo que se mencionaba como superposición de estados, donde se decía que en realidad las entidades cuánticas solo existían en una superposición de estados con una probabilidad de ocurrencia para cada uno y que solamente se materializaban en algo real cuando se realizaba –por medio de un observador inteligente- una observación de la entidad cuántica; en ese preciso momento y no antes, se afirmaba que la función de onda colapsaba en un valor determinado, el cual tenia una cierta probabilidad de ocurrencia. Esta probabilidad podía calcularse a partir de la propia función de onda.

Imaginemos dijo Schrodinger un sistema que tiene solo dos eventos posibles ambos con la misma probabilidad (50%) de ocurrencia. Por ejemplo el decaimiento de un núcleo radioactivo. ¿Qué es esto?. Cuando un núcleo radioactivo decae, se liberan partículas u ondas electromagnéticas , pasando o transmutándose a otro elemento diferente. Es decir el elemento cuyo núcleo radioactivo decae, cambia su naturaleza debido al cambio en su estructura atómica (en el núcleo). Las partículas u ondas electromagnéticas pueden fácilmente detectarse, es decir se sabe cuando se produjo el llamado decaimiento por la aparición o detección de dichas partículas u ondas.

El razonamiento con el cual Schrodinger no acordaba, era el que decía que en realidad dicho núcleo se encuentra en los dos estados posibles la mitad que decayó y la mitad que no hasta tanto alguien mida si el núcleo decayó o no. Esta sustancia radioactiva podría encerrarse en una cámara hermética y sin ventanas (una caja) con un detector que permite monitorear si el núcleo decae o no. Este monitor a su vez se encuentra conectado a un recipiente que contiene gas venenoso y que se abrirá cuando se detecte la presencia del decaimiento del núcleo radioactivo. En dicha cámara hermética con todos esos mecanismos de detección y conexión con el recipiente que contiene el gas venenoso, vive el famoso gato de Schrodinger. Mientras nadie mire en la cámara, Schrodinger dice que de acuerdo a la interpretación que daban acerca de los estados superpuestos, el núcleo decayó y no decayó, con una probabilidad del 50% para cada uno de los estados, y por ende el gas venenoso salió y no salió, y finalmente el gato murió y no murió, es decir esta en un cierto limbo coexistiendo el gato vivo y el gato muerto hasta que alguien abra la cámara.

Lo que a Schrodinger le resultaba absurdo es la proposición de Bohr diciendo que la función de onda no colapsa en un estado determinado hasta tanto un observador inteligente hiciera una medición u observara lo que pasa. Por eso ideo esta historia preguntándose si el gato es o no es un observador inteligente, porque entonces es necesario mantener la afirmación que el gato es mitad muerto y mitad vivo hasta que alguien abra la cámara, cosa que suena realmente descabellada. Esto es aun mas descabellado cuando se agrega a un observador que a su vez esta solo o no es observado, entonces este mirando el experimento del gato, ¿provocara el colapso de la función de onda o debe aparecer otro observador? ¿dónde termina todo? ¿ donde ponemos el limite entre estados superpuestos y realidad concreta?.   

( Última modificación: 12 de octubre de 2001)

--- La física cuántica  casi sin ecuaciones  ---