Il gatto di Schrödinger: di cosa si tratta?

scienza

È stato creato nel 1935 e ha avuto il suo ritorno al più tardi nella popolare serie "The Big Bang Theory": il gatto di Schrödinger. Lanciato come esperimento mentale dal fisico e premio Nobel Erwin Schrödinger, ora appare ancora e ancora nei media di tutti i giorni. Ma di cosa parla il famoso gatto?

Non proprio la scatola che Erwin Schrödinger aveva in mente nel 1935, ma simile - Shutterstock / Dalibor Valek

Sì, i gatti avevano un potenziale cultuale anche prima che Internet fosse inventato. Ma Schrödinger non solo lo dimostra: dietro il gatto di Schrödinger c'è un esperimento mentale che dovrebbe dimostrare che il trasferimento delle leggi della meccanica quantistica al nostro mondo quotidiano non ha senso.

Il gatto di Schrödinger: il setup sperimentale

Erwin Schrödinger pone la domanda se un gatto sia vivo o meno: si tratta delle condizioni del gatto all'interno di una scatola che non si vede, che potrebbe anche essere una specie di trappola mortale. Non preoccuparti: è solo un esperimento mentale. Nessun animale è stato ferito dalle mani di Erwin Schrödinger. La risposta può essere anticipata a questo punto: il gatto è sia vivo che morto, chiedo scusa? Non funziona affatto. Destra! Ma è meglio procedere passo dopo passo osservando la configurazione sperimentale:

• Un gatto viene messo in una scatola che non può essere vista dall'esterno per un'ora.
• Nella scatola c'è anche un nucleo atomico instabile che decadrà con una certa probabilità entro un certo periodo di tempo, oltre a un contatore Geiger con un martello e una bottiglia di acido cianidrico.
• Se il nucleo atomico si disintegra, il contatore Geiger colpisce a causa della radiazione radioattiva e fa scattare il martello.
• Opzione 1: il martello potrebbe cadere sulla bottiglia di veleno e il gatto morirebbe.
• Opzione 2: se il nucleo atomico instabile non si disintegra, il contatore Geiger rimarrebbe inattivo e il martello non schiaccerebbe la bottiglia con acido cianidrico. Il gatto vivrebbe.

Ecco cos'è il gatto di Schrödinger

La domanda sulla condizione del gatto di Schrödinger serve a mostrare sotto forma di paradosso che le leggi della meccanica quantistica non sono così facili da combinare con le leggi del nostro mondo quotidiano:

Gli oggetti nel microcosmo rientrano nel regno della meccanica quantistica. I singoli atomi, ad esempio, come gli atomi radioattivi nella scatola di Schrödinger, hanno la proprietà di non essere allo stato solido e, ad esempio, di poter essere in due posti contemporaneamente se non li osserviamo. Questo è normale e persino necessario per gli atomi. Solo se diamo un'occhiata agli atomi sono nello stato costante.

Nel macrocosmo, cioè il nostro ambiente quotidiano, sembra diverso. Una casa, ad esempio, ha proprietà fisse. Una volta costruito, si trova sempre su un lato della strada e non può trovarsi contemporaneamente sull'altro lato della strada. È simile con gli esseri viventi. Animali come il gatto di Schrödinger non possono essere morti o vivi allo stesso tempo, ma hanno sempre uno di questi stati esistenziali.

Questo significa… ?

Per l'esperimento mentale, questo significa: finché non osserviamo il nucleo atomico nella scatola nascosta, si è disintegrato e non disintegrato allo stesso tempo - un'idea certamente difficile dal nostro punto di vista macrocosmico. Ciò significa successivamente che il contatore Geiger colpisce e non colpisce, il martello cade e non cade, il veleno viene rilasciato e non viene rilasciato e il gatto è vivo e morto. Quest'ultimo non funziona, tuttavia, poiché il gatto, come parte del macrocosmo, deve essere l'uno o l'altro e non può essere entrambi allo stesso tempo. Micro e macrocosmi non possono essere uniti così facilmente. Non si sa perché Erwin Schrödinger abbia scelto un gatto come esempio. Dopotutto, la sua prova trova quindi una sosta su einfachierisch.de.

Avete domande? Il seguente video illustra nuovamente l'esperimento: