Significado del gato de Schrödinger
Wigner agudizó la paradoja imaginando a un amigo suyo (humano) encerrado en un laboratorio, midiendo un sistema cuántico. Argumentó que era absurdo decir que su amigo existe en una superposición de haber visto y no haber visto una desintegración a menos y hasta que Wigner abra la puerta del laboratorio. “El experimento mental del ‘amigo de Wigner’ demuestra que las cosas pueden volverse muy raras si el observador también es observado”, afirma Nora Tischler, física cuántica de la Universidad Griffith de Brisbane (Australia).
Ahora, Tischler y sus colegas han llevado a cabo una versión de la prueba del amigo de Wigner. Combinando el clásico experimento mental con otro enigma cuántico llamado entrelazamiento -un fenómeno que vincula partículas a través de grandes distancias-, también han deducido un nuevo teorema que, según afirman, impone las restricciones más estrictas hasta la fecha sobre la naturaleza fundamental de la realidad. Su estudio, publicado en Nature Physics el 17 de agosto, tiene implicaciones para el papel que la conciencia puede desempeñar en la física cuántica, e incluso para determinar si la teoría cuántica debe ser sustituida.
Teoría del gato en la caja
El razonamiento es que si la teoría cuántica es una teoría universalmente válida capaz de dar sentido a la realidad, debería ser capaz de describir a las personas utilizando la teoría cuántica. Pero esto resulta ser un experimento mental en la mejor tradición del engaño cuántico. Explota, proporcionando una respuesta sin sentido que, tomada al pie de la letra, elimina nuestros últimos asideros tenues sobre la naturaleza de la realidad cuántica.
Es posible. Parece que nunca hay certeza absoluta en lo que se refiere a la teoría cuántica. Pero mientras algunos físicos siguen debatiendo la verdadera importancia del resultado, otros ven en él una oportunidad, una pista de dónde podría encontrarse una teoría más poderosa del funcionamiento fundamental del mundo.
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Ecuación del gato de Schrödinger
¿Y qué intentaba hacer este científico loco? Pues intentaba hablar de un principio básico de la mecánica cuántica, esa rama de la física que algunos encuentran apasionante, mientras que otros la odian rotundamente. Y aunque parezca mentira, así es como se sentía Erwin respecto a la física cuántica: le parecía tan filosóficamente perturbadora que decidió mandarla al infierno y dedicarse a la biología.
El experimento que ideó Erwin es el siguiente: hay que meter un gato dentro de una caja sellada. Dentro, junto al gato, hay un recipiente con cianuro de hidrógeno (un gas venenoso) amenazado por un martillo conectado a un recipiente radiactivo.
Hay un 50% de probabilidades de que tras un periodo de tiempo (digamos, una hora) se produzca la desintegración radiactiva de algún átomo del interior del contenedor, lo que activaría el martillo y rompería el contenedor de cianuro, liberando el veneno que mataría al gato.
Sí, piénsalo, es como esas veces que te preguntan si un árbol cae en medio de un bosque pero nadie lo oye, ¿realmente suena el golpe del árbol al caer? Y es que el espectador, al no ver dentro de la caja, no conoce el resultado, por lo que el gato está vivo y muerto, y sólo la observación es lo que cambiaría el resultado.
Explicación del experimento del gato de Schrödinger
Si se establece un sistema cuántico cuyo resultado determina algo macroscópico, como la… [vida o la muerte de un gato en una caja, se podría intuir que esto significa que, hasta que se abre la caja, el gato está en una superposición de estados vivo y muerto. La historia real es mucho, mucho más rica que eso.
Los electrones tienen propiedades ondulatorias y de partículas, y pueden utilizarse para construir… [imágenes o sondear el tamaño de las partículas tan bien como la luz. Aquí puede ver los resultados de un experimento en el que se disparan electrones (o, con resultados equivalentes, fotones) de uno en uno a través de una doble rendija. Una vez disparados suficientes electrones, se puede ver claramente el patrón de interferencia.
Pero si luego se reconoce que la luz está hecha de fotones y que cada fotón debe pasar por una rendija o por la otra, se empieza a ver la rareza del asunto. Incluso enviando fotones de uno en uno se obtiene el patrón de interferencia. Y entonces se tiene la brillante idea de medir por qué rendija pasa cada fotón. En cuanto lo haces -y con éxito, por cierto- el patrón de interferencia desaparece.