Conoscete il gatto di Schrödinger?

Conoscete il gatto di Schrödinger?

Il Gatto di Schrödinger è un famoso esperimento mentale ideato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935 per dimostrare quanto la meccanica quantistica contraddica la nostra logica quotidiana.

Questo esperimento è stato sviluppato con lo scopo di provare quanto assurdo possa sembrare il comportamento delle particelle nel mondo quantistico (la sovrapposizione) quando applicato a un mondo macroscopico (un gatto).

Configurazione dell’esperimento

All’interno di una scatola d’acciaio vengono posizionati i seguenti elementi:

Un gatto vivo.

Una sorgente radioattiva: Viene predisposto un meccanismo tale per cui c’è una probabilità del 50% che l’atomo decada entro un’ora e una probabilità del 50% che non decada.

Un contatore Geiger: Se l’atomo decade, il contatore lo rileva e attiva un meccanismo.

Un dispositivo a gas velenoso: Quando il meccanismo viene attivato, una fiala di gas velenoso si rompe, uccidendo il gatto.

La Contraddizione Fondamentale

Secondo la meccanica quantistica, finché non viene fatta alcuna osservazione, l’atomo radioattivo è sia decaduto che non decaduto. Questo stato è chiamato “sovrapposizione”.

Poiché lo stato del gatto dipende dallo stato dell’atomo:

Secondo l’interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica, finché non apriamo la scatola e non facciamo un’osservazione, il gatto è sia morto che vivo.

Quando apriamo la scatola, la “funzione d’onda collassa” e il gatto assume un’unica realtà, o morto o vivo.

Perché questo esperimento è importante?

Schrödinger ideò questo esperimento non per sostenere la meccanica quantistica, ma piuttosto per criticare i risultati assurdi che la teoria quantistica poteva produrre. Schrödinger intendeva dire: “Un atom potrebbe essere sia decaduto che non decaduto, ma un gatto non può essere sia morto che vivo allo stesso tempo; questo è fisicamente impossibile.”

Il gatto di Schrödinger apre le porte a immense discussioni filosofiche sulla natura della realtà e sul ruolo della coscienza, piuttosto che sulla fisica pura.

La dimensione filosofica ruota attorno a tre domande fondamentali:

1. L’osservatore crea la realtà?

Secondo l’interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica, il gatto è sia morto che vivo finché non guardiamo; ma quando apriamo la scatola, il gatto è costretto in “un unico stato”. Questa situazione solleva la spaventosa domanda filosofica: L’universo esiste come un incerto “mare di possibilità” finché non lo osserviamo? Se non c’è un osservatore, possiamo parlare di realtà?

1. L’oggettività è possibile?

Nella filosofia classica, prevale l’idea che “gli oggetti sono lì e fissi, che li guardiamo o meno” (realismo). Tuttavia, questo esperimento sostiene che l’osservatore determina il risultato interferendo con il sistema. Questo è un duro colpo per la pretesa della scienza di essere “oggettiva”. Se ogni misurazione causa la formazione di una realtà (e la scomparsa di altre possibilità), cos’è “reale”?

1. Molti Mondi (Universi Paralleli)

Una delle visioni più sorprendenti proposte per sfuggire a questa impasse filosofica è l’“Interpretazione dei Molti Mondi”. Secondo questa visione, quando apri la scatola, il gatto non rimane morto e vivo; l’universo si divide in due:

In un universo, apri la scatola e il gatto è morto.

Nell’altro universo, apri la scatola e il gatto è vivo.

Questa prospettiva sostiene che l’universo si ramifica costantemente ad ogni istante; il che significa che ogni volta che dici “magari”, è accaduto in un altro universo. Questo si trova al centro dei dibattiti su determinismo e libero arbitrio.