No és habitual que un experiment de la mecànica quàntica, ni que sigui imaginari com aquest, surti de l’àmbit científic i es faci mundialment famós. Molta gent n’ha sentit a parlar, i se n’han fet fins i tot samarretes! Estic parlant del gat de Schrödinger.
Hem de parlar d’un experiment que té a veure amb la mecànica quàntica, que és una part relativament recent de la física que tracta d’explicar què passa en el món de les coses molt petites, dels àtoms, dels electrons, dels nuclis atòmics, dels rajos còsmics, etc., però que té repercussions en tota la física i que és, en part, la base de la moderna tecnologia, a través de l’electrònica, els làsers, els nanomaterials, etc.
El món de la mecànica quàntica és molt estrany. De fet, en si mateix no és estrany, però des de la visió del nostre sentit comú que s’aplica al món macroscòpic, sí que és força sorprenent i hi ha fenòmens que desafien la nostra comprensió.
Un dels creadors de la mecànica quàntica fou el físic austríac Erwin Schrödinger, qui no acabava d’acceptar algunes conseqüències que es desprenien dels postulats de la quàntica. Per exemple, una partícula quàntica pot estar en diversos estats, posem-ne dos. La qüestió és que mentre no fem una observació, la partícula es troba als dos estats alhora, i només és quan obliguem a definir-se amb una observació, passa que la partícula adopta un estat o un altre.
Un dels creadors de la mecànica quàntica fou el físic austríac Erwin Schrödinger, qui no acabava d’acceptar algunes conseqüències que es desprenien dels postulats de la quàntica. Per exemple, una partícula quàntica pot estar en diversos estats, posem-ne dos. La qüestió és que mentre no fem una observació, la partícula es troba als dos estats alhora, i només és quan obliguem a definir-se amb una observació, passa que la partícula adopta un estat o un altre
Això és força estrany i per il·lustrar aquesta raresa, Schrödinger va proposar fer un experiment imaginari. Agafem un gat i el posem dins d’una caixa tancada que no té cap connexió amb l’exterior. No sabem què passa a l’interior fins que obrim la caixa i fem una observació. Ara, agafem un àtom d’urani radioactiu i el connectem a un sensor. Si l’àtom es desintegra, s’activarà un martell que trencarà una ampolla amb cianur i el gat morirà. Si no, el gat viurà.
No cal dir que l’experiment no s’ha fet mai, que sapiguem. Cap gat ha estat danyat en aquest experiment. És un experiment imaginari.
Bé, la cosa rara és que mentre no obrim la caixa i fem una observació, l’àtom s’ha desintegrat i no s’ha desintegrat al mateix temps. Conviuen tots dos estats alhora. Per tant, el gat és viu i és mort alhora. D’aquí la paradoxa del gat de Schrödinger.
S’ha escrit moltíssim sobre aquest experiment i sobre si té cap sentit real o no. De fet, tenir una caixa completament aïllada de l’exterior és impossible en la pràctica, però l’experiment reflecteix molt bé què passa quan posem en contacte el món quàntic (l’àtom radioactiu d’urani) amb el món macroscòpic (un flascó de cianur i un gat).
S’han proposat moltes possibles solucions per aquesta aparent paradoxa i algunes són força imaginatives. Algunes parlen d’universos paral·lels; altres diuen que el gat és viu o és mort, que això és una propietat macroscòpica i que no es poden sumar peres amb pomes.
En fi, que hi ha moltes teories i possibles solucions a la paradoxa. Possiblement, Schrödinger no s’imaginava el rebombori que originaria el seu experiment mental i el seu gat imaginari, gairebé un segle després del seu plantejament.
Enric Quílez i Castro
President del Grup de Recerca de Cerdanya
