sábado, 7 de noviembre de 2009

La curiosidad mató al gato de Schrödinger.



Este post es sólo de tipo informativo y para nada
propone alentar la crueldad hacia los animales . . .
aun cuando la Ciencia lo justifique en aras
del “progreso humano”.



Mientras veía en la televisión un programa del tipo comedia humorística, alguno de los personajes mencionó repetidas veces a “el gato de Schrödinger” en comparación de una situación en la que no se puede saber el resultado de algo hasta descubrirlo por uno mismo; pues bien, movida por mi felina curiosidad natural, me puse a indagar qué es ese experimento de la física cuántica al que la ciencia intenta aludir con una imagen preestablecida como para poder explicar asuntos y ensayos complicados resumiéndolos, en este caso, en que los fenómenos cuánticos necesitan la consciencia de un observador para producirse; es decir, que una partícula (dependiendo de sus propiedades) puede dar origen a un efecto u otro, sin embargo, sin un espectador que lo perciba el resultado simplemente no existe . . . ¿ suena filosófico, no?.

Así pues, cuando se habla de "el gato de Schrödinger" se está haciendo referencia a una paradoja que surge de un célebre experimento imaginario propuesto por Erwin Schrödinger en el año 1937 para ilustrar las diferencias entre interacción y medida en el campo de la mecánica cuántica. El experimento mental consiste en imaginar a un gato metido dentro de una caja que también contiene un curioso y peligroso dispositivo que está formado por una ampolla de vidrio (que contiene un veneno muy volátil) y por un martillo sujeto sobre la ampolla, de forma que si cae sobre ella simplemente la rompe y se escapa el veneno con lo que el gato moriría. A su vez, el martillo está conectado a un mecanismo detector de partículas alfa; si llega una partícula alfa el martillo cae rompiendo la ampolla con lo que el gato muere, por el contrario, si no llega no ocurre nada y el gato continua vivo.



Ahora bien, al lado del detector se sitúa un átomo radiactivo con la característica de que tiene un 50% de probabilidades de emitir una partícula alfa en una hora. Evidentemente, al cabo de una hora habrá ocurrido uno de los dos sucesos posibles: el átomo ha emitido una partícula alfa o no la ha emitido (la probabilidad de que ocurra una cosa o la otra es la misma). Como resultado de la interacción, en el interior de la caja, el gato está vivo o está muerto. Pero no podemos saberlo si no la abrimos para comprobarlo.

Si lo que ocurre en el interior de la caja lo intentamos describir aplicando las leyes de la mecánica cuántica, llegamos a una conclusión muy extraña: el gato vendrá descrito por una función de onda extremadamente compleja resultado de la superposición de dos estados combinados al cincuenta por ciento como "gato vivo" y "gato muerto". Es decir, aplicando el formalismo cuántico, el gato estaría a la vez vivo y muerto; se trataría de dos estados indistinguibles.

La única forma de averiguar qué ha ocurrido con el gato es realizar una medida: abrir la caja y mirar dentro y en unos casos nos encontraremos al gato vivo y en otros muerto. No obstante, al realizar la medida el observador interactúa con el sistema y lo altera, rompiendo así la superposición de estados y el sistema se decanta por uno de sus dos resultados posibles. El sentido común nos indica que el gato no puede estar vivo y muerto a la vez, pero la mecánica cuántica dice que mientras nadie mire en el interior de la caja el gato se encuentra en una superposición de los dos estados: vivo y muerto.



Afortunadamente, en algunos libros modernos de física, para colaborar en la lucha por los derechos de los animales, en el dispositivo experimental (por supuesto hipotético) se sustituye la ampolla de veneno por una botella de leche que al volcarse o romperse permite que el gato pueda beber. Los dos estados posibles ahora son: "gato bien alimentado" o "gato hambriento", lo que también tiene su punto de crueldad. Sólo baste decir que la curiosidad mató al gato, pero la idea fue de Schrödinger.






Fuente:
El rincón de la ciencia en http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-31/RC-31.htm


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