El gato de Schrödinger

El gato de Schrödinger es una paradoja introducida por este científico para explicar que un sistema existe en todos sus teóricamente posibles estados de forma simultánea, pero cuando se observa o se mide, da un resultado que corresponde a sólo uno de los posibles estados, de acuerdo con la Mecánica Cuántica (Principio cuántico de la medición).

      En el experimento imaginario propuesto, se plantea un sistema formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior, un frasco de vidrio con un gas venenoso y una sustancia radiactiva con una probabilidad de desintegración del 50% para emitir una partícula radiactiva en un tiempo dado, por ejemplo, en una hora. Es decir, al cabo de dicho tiempo habrá ocurrido uno de los dos sucesos posibles: la sustancia radiactiva ha emitido una partícula o no la habrá emitido (la probabilidad de suceder una u otra cosa es la misma, un 50 %). Si un contador Geiger detecta la radiación emitida y está conectado a un martillo, éste caerá sobre el frasco, lo romperá, el veneno se liberará y el gato morirá. Si el dispositivo detector no recibe ninguna partícula radiactiva, no ocurre nada y el gato sigue vivo.

 

     Sin embargo, en la interpretación cuántica el gato no estará vivo o muerto, después del tiempo establecido, es decir, el estado del gato no es algo concreto sino que estará a la vez vivo y muerto, con una misma probabilidad de existencia, el 50%, para ambos estados simultáneos. Por lo tanto, el estado del gato no es algo concreto sino que viene descrito por una función de probabilidad, de ahí que se describa correctamente por medio de una función de onda (que es la forma de representar el estado físico de un sistema), resultado de la superposición de las funciones de onda correspondientes a los estados “vivo” y “muerto”. Según la superposición cuántica, el sistema existe en todos sus estados simultáneamente hasta que se observa o se mide, tanto por un ser humano como por una máquina específica. El observador interactúa con el sistema y lo altera, destruyendo la superposición de estados y optando el sistema por uno de sus estados posibles.

Superposición cuántica

“gato vivo y gato muerto”

      La paradoja radica en que, según la descripción clásica, antes de abrir la caja, el gato está vivo o muerto, en uno de los dos estados posibles, como hemos indicado antes; sin embargo, según la superposición cuántica, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo. Si se quiere observar uno de los estados posibles del gato hay que abrir la caja, pero no se puede predecir qué estado se verá, sólo se sabe que cada estado tiene un 50 % de probabilidad de que aparezca. Sólo después de observar el sistema se produce el paso de una superposición de estados a un estado definido y no se puede predecir el estado final del sistema (es decir, que después de abrir la caja, el gato estará vivo o muerto, en uno de los dos posibles estados), sólo se puede predecir la probabilidad de obtener cada resultado (se calcula el módulo al cuadrado de la función de onda y se le identifica con la probabilidad de obtener un determinado resultado experimental). Pero el sentido común nos indica que el gato no puede estar vivo y muerto a la vez en esta situación de superposición de estados: “gato vivo y gato muerto”, lo que nos lleva a esta contradicción o paradoja de Schrödinger.