La teoria del gatto di Schrödinger è stata ideata dal fisico Erwin Schrödinger nel 1935. Fondamentalmente, è stata creata con l'intento di risolvere il paradosso della sovrapposizione quantistica, fino ad allora irrisolvibile. Per fare ciò, egli affermò che un gatto può essere morto e vivo allo stesso tempo all'interno di una scatola.

In breve, la sovrapposizione quantistica, di cui abbiamo appena parlato, afferma che in una particella (atomo, elettrone o fotone) possono esistere diversi stati energetici allo stesso tempo, ma solo finché non viene osservata.

Anche gli scienziati di oggi hanno portato avanti questa ricerca presso l'Università di Yale, negli Stati Uniti.

Ma prima di capire questa teoria, è bene precisare che non vogliamo che facciate il test della teoria del gatto di Schrödinger con il vostro animale domestico, perché contiene elementi radioattivi, che possono essere pericolosi per chi non conosce l'argomento.

Perciò, mettetevi comodi e venite a capire un po' di più su questa teoria, insieme a noi.

Cosa dice la teoria del gatto di Schrödinger?

Come abbiamo già detto, nel 1935 il fisico Erwin Schrödinger creò l'esperimento del gatto di Schrödinger, ma il suo intento principale era quello di evidenziare i limiti dell'"Interpretazione di Copenaghen" nelle applicazioni pratiche. A tal fine, presentò l'ipotesi che il gatto in una scatola potesse essere vivo e morto allo stesso tempo.

In sostanza, l'esperimento funzionava come segue: in primo luogo, egli mise il gattino all'interno della scatola, insieme alle particelle radioattive.

L'esperimento inizia quindi con la possibilità che queste particelle possano o meno circolare all'interno, ma chi è fuori dalla scatola non sa cosa succede all'interno.

Se il gatto fosse una particella, infatti, potrebbe essere vivo e morto allo stesso tempo. Questa interpretazione è considerata la più famosa della fisica quantistica, ed è per questo che egli ha utilizzato le leggi del mondo subatomico e la meccanica quantistica per guidare la sua teoria.

Si afferma, infatti, che se non si conosce lo stato di un elettrone, si può ritenere che esso si trovi contemporaneamente in tutti gli stati possibili, ma questo è vero solo finché non viene osservato.

In effetti, se si utilizza l'interferenza della luce per osservare questo fenomeno, le due realtà del mondo subatomico si scontrano. In effetti, sarebbe possibile vederne solo una.

Come è stato eseguito l'esperimento di Schrödinger

A priori, l'esperimento si è svolto all'interno di una scatola chiusa, al cui interno sono stati collocati insieme un contatore Geiger, con una sorgente di decadimento radioattivo, una fiala sigillata con il veleno e il gatto.

Pertanto, se il contenitore con il materiale radioattivo iniziasse a rilasciare particelle, il contatore rileverebbe la presenza di radiazioni. Di conseguenza, farebbe scattare il martello, che romperebbe la fiala con il veleno, uccidendolo.

Vale la pena sottolineare che nell'esperimento la quantità di materiale radioattivo utilizzato era tale da avere solo il 50% di possibilità di essere rilevata. Pertanto, poiché nessuno avrebbe saputo il momento in cui il veleno sarebbe stato rilasciato, e poiché non era consentito guardare all'interno della scatola, il gatto poteva essere sia vivo che morto.

Tuttavia, come abbiamo già spiegato, questa dualità era possibile solo perché a nessuno era permesso di aprire la scatola. Perché, come abbiamo già detto, la presenza di un osservatore e della luce avrebbe posto fine alle due realtà, cioè avrebbero scoperto per davvero se il gatto era davvero vivo o morto.

Come la scienza ha salvato il gatto di Schrödinger

Per questo motivo, trattandosi di una teoria ancora oggi famosa, alcuni scienziati dell'Università di Yale, negli Stati Uniti, hanno affermato di aver trovato il modo esatto per salvare il bichian del famoso esperimento del gatto di Schrödinger. In sostanza, ciò che il gruppo di scienziati ha fatto è stato scoprire il comportamento delle particelle a livello quantistico.

Secondo loro, la transizione casuale e improvvisa tra gli stati energetici delle particelle è nota come salto quantico, ed è proprio con questo salto che i fisici sono stati in grado di manipolare e modificare il risultato.

È importante notare che l'esperimento è stato condotto su atomi artificiali chiamati bit quantistici o qubit, che per inciso sono stati utilizzati come unità di base dell'informazione nei computer quantistici. Poiché si voleva scoprire se fosse possibile ricevere un segnale di avvertimento precoce del fatto che sta per verificarsi un salto.

In effetti, la gestione dei cosiddetti dati quantistici e la correzione di eventuali errori che si verificano possono essere fattori importanti per lo sviluppo di computer quantistici utili.

Qual è la conclusione, dopo tutto?

Per gli scienziati americani, quindi, l'effetto esibito da questo esperimento significava l'aumento della coerenza durante il salto, nonostante la loro osservazione. Anche perché, scoprendolo, non solo si evita la morte del gatto, ma si può anche prevedere la situazione.

In altre parole, il fenomeno può essere manipolato e, di conseguenza, il gatto di Schrödinger può essere salvato.

In effetti, questo è stato il punto più importante di questo studio: perché l'inversione di uno di questi eventi significa che l'evoluzione dello stato quantistico ha, in parte, un carattere deterministico e non casuale, perché il salto avviene sempre nello stesso modo prevedibile dal suo punto di partenza, che in questo caso è casuale.

In sostanza, ciò che la teoria voleva dimostrare è che questi fattori sono imprevedibili come i fenomeni naturali. Il vulcano, infatti, è un grande esempio di imprevedibilità.

Tuttavia, se monitorati correttamente, è possibile individuare in anticipo l'esito di entrambe le situazioni, consentendo così di intervenire tempestivamente per evitare il peggio.

Per concludere, abbiamo selezionato per voi un video molto esplicativo per capire ancora meglio questo argomento:

Comunque, ora avete capito la teoria del gatto di Schrödinger?

Leggi tutto: L'uomo è fatto di polvere di stelle, la scienza lo rende ufficiale

Fonti: Hiper cultura, rivista Galileu, rivista Galileu

Immagini: Hyper cultura, Galileo Magazine, Total Biology, Medium, RTVE.ES