Hoy se celebra el 124 aniversario del nacimiento de uno los padres de la Física Cuántica.
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. Este dispositivo 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 la rompe y se escapa el veneno con lo que el gato moriría. 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.
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: "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 según la función de ondas.
La única forma de averiguar qué ha ocurrido con el gato es realizar una medida: abrir la caja y mirar dentro. En unos casos nos encontraremos al gato vivo y en otros muerto. Pero, ¿qué ha ocurrido? Al realizar la medida, el observador interactúa con el sistema y lo altera, rompe la superposición de estados y el sistema se decanta por uno de sus dos estados 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.
Se supone que las paredes de la caja son opacas. Pues si son transparentes, el material radiactivo nunca puede desintegrarse y el gato no morirá, de acuerdo con el efecto cuántico de Zenón ("Este efecto consiste en “congelar” la evolución temporal de un sistema físico, evitando la transición de un estado cuántico a otro").
Esta superposición de estados es una consecuencia de la naturaleza ondulatoria de la materia y su aplicación a la descripción mecanocuántica de los sistemas físicos, lo que permite explicar el comportamiento de las partículas elementales y de los átomos. La aplicación a sistemas macroscópicos como el gato o, incluso, si así se prefiere, cualquier profesor de física, nos llevaría a la paradoja que nos propone Schrödinger.
Muchos científicos contemplancon irritación la paradoja del minino porque creen que no tiene consecuencia "real". Stephen Hawking obervó una vez: "Cuando oigo hablar del gato del Schrödinger echo mano a una pistola".
Fue gracias a la invención de este artilugio como Schrödinger atacó el indeterminismo de la mecánica cuántica a base de transferirlo desde el nivel microscópico al macroscópico. El ato de observación no solamente al aparecer inyecta un elemento subjetivo en el fenómeno (alguien tiene que abrir la caja y mirar al animal) sino que fuerza al gato irreversiblemente a adoptar una u otra de las dos posibilidades: o la ampolla está intacta y el gato vivo, o está rota y el gato muerto. Al aparecer se espera de nosotros que creamos que el estado del sistema está modificado por el acto de la observación, noción que parece disparatada; tal como dijo Einstein: "No puedo imaginar que un ratón sea capaz de cambiar drásticamente el universo simplemente mirándolo". No obstante, el pobre gato no sabe si está vivo o muerto.
Esta paradoja forma parte del colapso de la función de ondas, que afirma que "existe un número infinito de posibles resultados de los cuales uno se hace realidad cuando "estalla" la función de ondas. De este modo parece que si no volvemos de espaldas y no fisgamos, una función de ondas evoluciona de manera reversible y determinista. Al fisgar o mirar se elimina la simetría entre el estado pasado del sistema (potencialidad) y el estado presente ( realidad). De este modo, el verdadero acto de medición introduce una flecha del tiempo en los fenómenos descritos por la mecánica cuántica. El colapso implícito en la medición u observación ocurre de manera irreversible y aleatoria.
Veamos en qué consistía el experimento:
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