O gato de Schrödinger

O gato de Schrödinger

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Essa foto do meu gatinho meio acordado, meio dormindo dentro de uma caixa me lembrou do mais famoso paradoxo da física quântica: o gato de Schrödinger – aquele gato que é considerado vivo e morto ao mesmo tempo dentro da caixa. Acredito que muitos já ouviram falar dele.

Schrödinger foi um físico teórico austríaco, a partir da segunda década do século 20, que ganhou o prêmio Nobel de física em 1933 pela equação principal da mecânica ondulatória, que hoje leva o seu nome: a equação de Schödinger.

Mas aí vem a pergunta: o que é que tem em comum um gatinho, uma caixa, a física quântica e essa equação de onda?

Concordo que pode ser meio complicado de entender, principalmente se a explicação envolver muitos termos físicos e equações. Mas dá para ser mais simples.

O gato de Schrödinger foi um exercício mental proposto em 1935 e aborda dois pilares da mecânica quântica:

  1. O Princípio da Incerteza de Heisenberg
  2. A Sobreposição Quântica

Sem usar equações e de modo bem simplificado, o Princípio da Incerteza nos diz que a tentativa de medição de uma grandeza (como posição, velocidade ou energia, por exemplo) em sistemas quânticos, causa uma interferência nestes sistemas, modificando o que se quer medir – lembrando que os sistemas quânticos são principalmente aqueles com dimensões iguais ou ainda menores que a escala atômica. Já na sobreposição quântica, a grandeza que se deseja medir pode ter, ao mesmo tempo, todos os valores possíveis que ela pode assumir, e o valor exato só é conhecido efetuando-se a medida. Mas aí, ao efetuar a medida você não interfere no sistema, como acabou de dizer????!?!?!?! A resposta é sim… e é daí que vem o paradoxo…

 

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Ilustração de John Tenniel para o gato Cheshire de Alice  no país das maravilhas. 

 

Pois bem. A proposta foi imaginar um gato dentro de uma caixa fechada e não transparente. Dentro da caixa também havia um frasco de veneno, um martelo, um medidor de radiação e um frasco contendo material radioativo de meia vida longa. Se o medidor registrasse a emissão de radiação pelo material radioativo, o martelo seria acionado, quebrando o frasco de veneno e matando o gato envenenado. A pergunta é: o gato dentro da caixa fechada está vivo ou morto?

Com base na física quântica a resposta é que ele está vivo E morto ao mesmo tempo.

Como? Por quê? Bom… como o material radioativo pode emitir radiação a qualquer momento (e não se pode prever o momento exato em que isso vai ocorrer), você só consegue saber o estado do gato abrindo a caixa. Mas, ao abrí-la você vai estar interferindo no sistema… e  pode ser o culpado se encontrar o gatinho morto.

Okay! Uma vez que este problema foi proposto por Schrödinger como uma discussão de um trabalho escrito por ninguém menos do que Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen, também em 1935, onde discutiam a sobreposição quântica, cabe a nós, meros mortais, aceitar que eles estão certos. E errados. Até que se prove o contrário.

Beijos!!!

 

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