|

Erwin Schrödinger e il paradosso del gatto spiegato facile

ERWIN SCHRÖDINGER E IL GATTO – Il paradosso del gatto di Schrödinger è un esperimento mentale ideato da Erwin Schrödinger nel 1935 con lo scopo di dimostrare come l’interpretazione ortodossa della meccanica quantistica, che funziona benissimo per descrivere le interazioni a livello subatomico, risulti invece essere incompleta quando è necessario relazionare il mondo subatomico con quello macroscopico.

Erwin Schrodinger, Austrian physicist, lecturing at the blackboard, c 1950.

Erwin Schrödinger

ERWIN SCHRÖDINGER, GLI INGREDIENTI – Per fare ciò Erwin Schrödinger, ha pensato il seguente esperimento, che non è mai stato messo in pratica nella realtà. Per il paradosso di Schrödinger abbiamo bisogno dei seguenti ingredienti:

  • un gatto
  • una scatola d’acciao
  • un contatore geiger
  • una minuscola quantità di sostanza radioattiva
  • una fialetta contenente del cianuro
  • un martelletto

Erwin Schrödinger

ERWIN SCHRÖDINGER, LA PREPARAZIONE – Per cominciare bisogna mettere la sostanza radiottiva nel contatore Geiger, che verrà collegato a un martelletto, il quale si azionerà solo nel momento in cui avverrà (se avverrà) il decadimento della sostanza radiottiva e andrà a colpire la fialetta di cianuro (un atomo decade quando emette delle radiazioni durante il passaggio da uno stato instabile a uno più stabile). Questo dispositivo mortale verrà collocato assieme a un gatto in una scatola d’acciaio, che verrà tenuta chiusa per un’ora. Sapendo che vi è un possibilità del 50% che l’atomo decada nella prossima ora, possiamo stabilire di avere le stesse possibilità di trovare il gatto vivo o morto (ovviamente nessun gatto aspetterebbe per un’ora chiuso in una scatola senza fare nulla per uscire, ma come abbiamo detto si tratta di un esperimento mentale).

ERWIN SCHRÖDINGER, LA CRITICA – Secondo la meccanica quantistica nella sua interpretazione ufficiale, quella “di Copenhagen”, se non si osserva esplicitamente il comportamento dell’atomo radioattivo, quest’ultimo si trova in una sovrapposizione di stati, ovvero è sia decaduto che non decaduto e rimarrà in questo stato fino a che lo scienziato non osserverà lo stato dell’atomo, causando il cosiddetto “collasso della funzione d’onda”, ovvero stabilendo quale sia lo stato in cui l’atomo versa, uscendo dalla condizione della sovrapposizione di stati.

ERWIN SCHRÖDINGER, IL PARADOSSO – Se dovessimo applicare la fisica quantisitca ortodossa al paradossi di Schrödinger, a scatola chiusa avremmo un contatore geiger attivato e non attivato, una fialetta di cianuro sia rotta che integra e un gatto sia vivo che morto. Sempre secondo la fisica quantistica di Copenaghen, all’apertura della scatola, il sistema (ovvero contatore, fialetta, gatto) dovrebbe assumere uno stato unico e coerente. Da qui nasce il paradosso con il quale Schrödinger voleva dimostrare che la sovrapposizione degli stati della meccanica quantistica non è una soluzione accettabile perchè sarebbe molto lontana dalla realtà.