Oltre ai nerd della fisica, il gatto di Schrödinger è noto anche ad alcuni fan della serie The Big Bang Theory.
Oggi spieghiamo il ruolo di felino in uno dei paradossi più famosi della fisica moderna.
Le leggi della natura nel macro e nel microcosmo
Cos'è il gatto di Schrödinger? È un esperimento che si occupa delle diverse leggi fisiche per il micro e il macrocosmo.
Il macrocosmo
Diamo prima un'occhiata al macrocosmo. Ciò significa tutto ciò che possiamo vedere ad occhio nudo: a prima vista, tutti gli esseri viventi e gli oggetti nella nostra vita quotidiana sono sempre in un posto e hanno valori concreti.
Ad esempio, il gatto Merlino, nonostante il suo nome magico, non può sdraiarsi contemporaneamente sul divano e in un comodo letto, come non può pesare quattro e cinque chilogrammi allo stesso tempo.
Il microcosmo
Tuttavia, queste regole non si applicano al microcosmo e quindi a ciò che descrive la teoria quantistica. Essa si occupa delle particelle più piccole come atomi o elettroni.
Tuttavia, secondo i principi della teoria quantistica, questi possono trovarsi in più luoghi contemporaneamente e avere proprietà diverse.
Ad esempio, un atomo può decadere e non decadere allo stesso tempo. I fisici quantistici si riferiscono a questo stato come "sovrapposizione coerente".
Il gatto di Schrödinger: un famoso esperimento mentale
Suona strano? Questo è esattamente ciò che il premio Nobel e fisico austriaco Erwin Schrödinger ha voluto chiarire. Nel 1935 inventò un esperimento mentale che portava all'estremo le diverse leggi del macro e del microcosmo.
Questo gli ha dato fama mondiale. Per rassicurare i fan dei gatti preoccupati: il gatto di Schrödinger era puramente fittizio - né il felino né la scatola esistevano. Schrödinger descrive la sua configurazione sperimentale come segue.
Esperimento: gatto vivo o morto?
Un atomo radioattivo, un contatore Geiger, un martello ad esso collegato, un barattolo di veleno e un gatto sono dentro una scatola chiusa.
Quando l'atomo radioattivo decade, il contatore Geiger lo indicherà e attiverà il martello, che distruggerà il vaso con il veleno. Quindi il veleno fuoriesce e provoca la morte del felino.
Tuttavia, non è chiaro se e quando l'atomo decade. Secondo le regole della meccanica quantistica, l'atomo è in detta "sovrapposizione coerente" mentre non lo stiamo osservando. Gli esperti parlano di "sovrapposizione" : non è né decaduto né non decaduto.
Solo quando apriamo la scatola vediamo un gatto morto o un gatto vivo.
Cosa vuole dirci Schrödinger con il suo gatto?
Finora è un concetto abbastanza confuso, vero? In poche parole, Schrödinger voleva mostrare il conflitto tra le leggi naturali del macrocosmo e del microcosmo con l'allestimento sperimentale fittizio.
Poiché un gatto non è un oggetto quantistico, non può essere vivo e morto allo stesso tempo, anche se il suo stato dipende da un oggetto quantistico. Le leggi del macrocosmo affermano chiaramente che in qualsiasi momento l'animale deve essere vivo o morto.
Tuttavia, se approfondisci il mondo della fisica, si aprono nuove dimensioni basate sull'esperimento mentale del gatto di Schrödinger. Ad esempio, la "teoria dei molti mondi" afferma che entrambi gli stati possibili diventano reali: il gatto muore, il gatto resta in vita. Ma queste due realtà si svolgono in universi diversi. Il risultato sarebbero innumerevoli universi paralleli.
Il gatto di Schrödinger in serie, giochi e libri
Il gatto di Schrödinger offre agli interessati molto su cui riflettere. Con essa, tuttavia, è possibile anche rilassarsi: chi non vuole immergersi così profondamente nella fisica quantistica può occuparsi del gatto di Schrödinger comodamente sdraiato sul divano. La ciliegina sulla torta è ovviamente il tuo gatto in grembo! Il gatto di Schrödinger offre alcuni passaggi ripidi per farti sorridere.
In un episodio della sitcom The Big Bang Theory, il fisico Sheldon Lee Cooper cerca di aiutare il suo vicino di casa a risolvere i problemi relazionali utilizzando l'esperimento di pensiero di Schrödinger.
Anche altre serie come Doctor Who e Futurama, giochi per PC come World of Warcraft e autori famosi come Douglas Adams e Terry Pratchett usano riferimenti a quello che è probabilmente il gatto più famoso della scienza.
Cosa sapere sui gatti
