4 de marzo de 2011

Un gato muy extraño

Créditos: lolcats.com
A pesar del título de este nuevo post, no voy a hablar ni del gato con botas, ni del gato de Shrek, ni de Garfield que, aunque sean extraños, el felino que hoy os voy a presentar es, de lejos, mucho más exótico que los anteriores. Como alguno de vosotros ya habréis supuesto, os voy a hablar del gato de Schrödinger, un experimento hipotético que dio muchos quebraderos de cabeza. Pero, ¿por qué un gato? Supongo que porque a Erwin Schrödinger le gustaban estos animales de compañía, ya que esta paradoja es igual de válida tanto para un gato como para el pulperro de Sheldon Cooper.

El experimento

El experimento de Schrödinger consiste en lo siguiente: un gato encerrado en una caja opaca, dentro de la cual hay una y sólo una partícula radiactiva con un 50% de posibilidades de desintegrarse, y si lo hace, un mecanismo abre una botella con un gas letal muriendo el gato instantáneamente.

Este "sencillo" experimento intenta explicar varios conceptos de la mecánica cuántica ya que la botella de gas letal, y por extensión la vida del gato, dependen de la probabilidad de desintegración de un sólo átomo, obedeciendo pues directamente a las leyes de la cuántica, así que por lo tanto, la vida del gato está sujeta a los principios de esta rama de la física.

¿Qué ocurre con el gato?

La conclusión del experimento es que mientras no hagamos una medida sobre el sistema, es decir, mientras la caja permanezca cerrada, para alguien que esté en el exterior de la caja, el gato tiene exactamente las mismas probabilidades de estar vivo que de estar muerto, lo que a efectos de mecánica cuántica, el gato está vivo y muerto a la vez.

Aunque pueda resultar extraño imaginarse un gato vivo y muerto al mismo tiempo, al trasladarnos al ámbito de las partículas subatómicas no son nada descabellados este tipo de supuestos; son explicados por la superposición cuántica, que da solución a lo que ocurre cuando la materia adquiere simultáneamente dos o más estados o valores, pasando a hablar pues de una física de probabilidades, todas ciertas a la vez excepto cuando hacemos una medida, ya que perturbaríamos el sistema; en el caso del experimento, hacer una medida sería equivalente a abrir la caja para observar si el gato está vivo o no.

El gato atómico

Esta paradoja ha dado pie a muchas interpretaciones válidas a nivel teórico, pero no demostrables a nivel práctico. Por ejemplo, si una partícula subatómica puede tener probabilísticamente dos estados, esa partícula pasará a formar parte de dos universos: en cada uno de ellos tendrá un estado diferente; pero eso será siempre y cuando no hagamos una medida del sistema, ya que si la hacemos, todo volverá a nuestro universo. El propio Stephen Hawking dijo "cada vez que oigo hablar de ese gato, empiezo a sacar mi pistola".

Si el gato se comportase como una partícula subatómica, estaría muerto en un universo y vivo en el otro, pero al abrir la caja, perturbamos el sistema y todo vuelve a nuestro universo, pudiendo estar vivo o muerto. Es una forma de decir "si la caja está cerrada, ¿puedes asegurar sin abrirla que el gato está dentro?".



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5 comentarios:

  1. Y digo yo...no podría haberse hehco el mismo experimento sin gato?? Quiero decir, mientras la caja permanezca cerrada, para alguien que esté en el exterior de la caja, la botella tiene exactamente las mismas probabilidades de estar cerrada que de estar abierta, lo que a efectos de mecánica cuántica, la botella está cerrada y abierta a la vez. No veo la necesidad de arriesgar a un pobre gato. He dicho.
    Fani

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  2. Porque el hecho de que la caja esté abierta o cerrada no depende de ninguna partícula subatómica. Y si dependiera de ello, no podrías hacer medida, o lo que es lo mismo, no podrías percibir cómo está, es decir, deberías de meter la caja en otra caja (o similar).

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  3. Pero si depende de la particula que la botella esté abierta o cerrada, y así, la vida del gato...tu teoría hace aguas.

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  4. Esa es la cuestión. Si "algo" está regido por las leyes de la cuántica, siempre y cuando no midamos ese "algo", todas las consecuencias que puedan producirse a raiz del estado de ese "algo" pueden ser válidas a la vez en un mismo estado de tiempo. Es algo parecido a la nube de posibilidades de posición de un electrón en un instante dado, explicado por el principio de incertidumbre de Heisenberg.

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  5. Perdón, he leído mal el primer comentario, he confundido "caja" con "botella". Sí, se podría decir que la botella está abierta y cerrada a la vez. Supongo que el señor Schrödinger tenía especial predilección por los gatos... Además, cabe destacar que el experimento es hipotético.

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