El gato de Schrödinger es un famoso experimento paradójico. El gato de Schrödinger: ¿está vivo o no? La esencia del experimento.

Como nos explicó Heisenberg, debido al principio de incertidumbre, la descripción de los objetos en el micromundo cuántico es de una naturaleza diferente a la descripción habitual de los objetos en el macrocosmos newtoniano. En lugar de coordenadas espaciales y velocidad, que usamos para describir movimiento mecanico, como una bola en una mesa de billar, en la mecánica cuántica, los objetos se describen mediante la llamada función de onda. La cresta de la "onda" corresponde a la máxima probabilidad de encontrar una partícula en el espacio en el momento de la medición. El movimiento de tal onda se describe mediante la ecuación de Schrödinger, que nos dice cómo cambia el estado de un sistema cuántico con el tiempo.

Ahora sobre el gato. Todo el mundo sabe que a los gatos les encanta esconderse en cajas (). Erwin Schrödinger también estaba al tanto. Además, con un salvajismo puramente nórdico, utilizó esta característica en un famoso experimento mental. Su esencia era que un gato estaba encerrado en una caja con una máquina infernal. La máquina está conectada a través de un relé a un sistema cuántico, por ejemplo, una sustancia que se descompone radiactivamente. La probabilidad de decaimiento es conocida y es del 50%. La máquina infernal funciona cuando el estado cuántico del sistema cambia (se produce el decaimiento) y el gato muere por completo. Si dejamos el sistema "Cat-box-infernal machine-quanta" durante una hora y recordamos que el estado del sistema cuántico se describe en términos de probabilidad, entonces queda claro que para saber si el gato está vivo o no en este momento el tiempo, seguro, no funcionará, como no funcionará exactamente predecir la caída de una moneda en cara o cruz por adelantado. La paradoja es muy simple: la función de onda que describe un sistema cuántico mezcla dos estados de un gato: está vivo y muerto al mismo tiempo, al igual que un electrón enlazado con la misma probabilidad puede ubicarse en cualquier lugar del espacio equidistante de núcleo atómico. Si no abrimos la caja, no sabemos exactamente cómo está el gato. Sin hacer observaciones (leer medidas) sobre el núcleo atómico, podemos describir su estado solo por una superposición (mezcla) de dos estados: un núcleo decaído y no decaído. Un gato adicto a la energía nuclear está vivo y muerto al mismo tiempo. La pregunta es ésta: ¿cuándo deja de existir un sistema como mezcla de dos estados y elige uno concreto?

La interpretación de Copenhague del experimento nos dice que el sistema deja de ser una mezcla de estados y elige uno de ellos en el momento en que se produce una observación, que también es una medida (se abre el recuadro). Es decir, el hecho mismo de medir cambia la realidad física, provocando un colapso función de onda(el gato muere o permanece vivo, pero deja de ser una mezcla de ambos)! Piénsalo, el experimento y las mediciones que lo acompañan cambian la realidad que nos rodea. Personalmente, este hecho hace que mi cerebro sea mucho más fuerte que el alcohol. El notorio Steve Hawking también toma esta paradoja con dureza, repitiendo que cuando se entera del gato de Schrödinger, su mano se acerca a la Browning. La agudeza de la reacción del destacado físico teórico se debe al hecho de que, en su opinión, el papel del observador en el colapso de la función de onda (cayendo en uno de dos estados probabilísticos) es muy exagerado.

Por supuesto, cuando el profesor Erwin concibió su fraude de gatos en 1935, fue una forma inteligente de mostrar la imperfección de la mecánica cuántica. De hecho, un gato no puede estar vivo y muerto al mismo tiempo. Como resultado, una de las interpretaciones del experimento fue la evidente contradicción entre las leyes del macromundo (por ejemplo, la segunda ley de la termodinámica: un gato está vivo o muerto) y el micromundo (un gato está vivo y muerto al mismo tiempo).

Lo anterior se aplica en la práctica: computación cuántica y en criptografía cuántica. Un cable de fibra óptica envía una señal luminosa que se encuentra en una superposición de dos estados. Si los atacantes se conectan al cable en algún lugar en el medio y tocan una señal allí para espiar la información transmitida, esto colapsará la función de onda (desde el punto de vista de Interpretación de Copenhague se hará la observación) y la luz entrará en uno de los estados. Habiendo realizado pruebas estadísticas de luz en el extremo receptor del cable, se podrá saber si la luz se encuentra en una superposición de estados o si ya ha sido observada y transmitida a otro punto. Esto hace posible crear medios de comunicación que excluyen la intercepción de señales imperceptibles y las escuchas.

Otra interpretación más reciente experimento mental Schrödinger es la historia de Sheldon Cooper, el héroe de la serie de televisión Theory Big Bang("The Big Bang Theory"), que le dijo a la vecina menos educada Penny. El punto de la historia de Sheldon es que el concepto del gato de Schrödinger se puede aplicar a las relaciones entre personas. Para comprender qué está sucediendo entre un hombre y una mujer, qué tipo de relación entre ellos: buena o mala, solo necesita abrir la caja. Hasta entonces, las relaciones son tanto buenas como malas.

Para mi vergüenza, quiero admitir que escuché esta expresión, pero no sabía en absoluto qué significaba y al menos sobre qué tema se usaba. Déjame contarte lo que leí en Internet sobre este gato...

« El gato de Shroedinger» - este es el nombre del famoso experimento mental del famoso físico teórico austriaco Erwin Schrödinger, quien también es laureado premio Nobel. Con la ayuda de este experimento ficticio, el científico quería mostrar lo incompleto de la mecánica cuántica en la transición de los sistemas subatómicos a los sistemas macroscópicos.

El artículo original de Erwin Schrödinger se publicó en 1935. Aquí está la cita:

También puedes construir casos en los que el burlesque sea suficiente. Que se encierre un gato en una cámara de acero, junto con la siguiente máquina diabólica (que debería ser independiente de la intervención del gato): dentro del contador Geiger hay una diminuta cantidad de material radiactivo, tan pequeño que sólo un átomo puede desintegrarse en una hora, pero con lo mismo la probabilidad puede no desmoronarse; si esto sucede, el tubo de lectura se descarga y se activa un relé, bajando el martillo, que rompe el cono de ácido cianhídrico.

Si dejamos todo este sistema solo durante una hora, entonces podemos decir que el gato estará vivo después de este tiempo, siempre que el átomo no se desintegre. La primera descomposición de un átomo habría envenenado al gato. La función psi del sistema como un todo expresará esto mezclando en sí mismo o untando al gato vivo y muerto (perdonen la expresión) en proporciones iguales. Es típico en tales casos que la incertidumbre inicialmente limitada mundo atómico, se convierte en incertidumbre macroscópica, que puede ser eliminada por observación directa. Esto nos impide aceptar ingenuamente el "modelo borroso" como un reflejo de la realidad. Por sí mismo, esto no significa nada confuso o contradictorio. Hay una diferencia entre una fotografía borrosa o desenfocada y una fotografía con nubes o niebla.

En otras palabras:

1. Hay una caja y un gato. La caja contiene un mecanismo que contiene un núcleo atómico radiactivo y un recipiente con gas venenoso. Los parámetros experimentales se eligen de modo que la probabilidad de desintegración nuclear en 1 hora sea del 50%. Si el núcleo se desintegra, el contenedor de gas se abre y el gato muere. Si el núcleo no se descompone, el gato permanece vivo y bien.
2. Cerramos al gato en una caja, esperamos una hora y nos preguntamos: ¿el gato está vivo o muerto?
3. La mecánica cuántica, por así decirlo, nos dice que el núcleo atómico (y por lo tanto el gato) está en todos los estados posibles al mismo tiempo (ver superposición cuántica). Antes de abrir la caja, el sistema cat-core está en el estado "el núcleo se ha descompuesto, el gato está muerto" con una probabilidad del 50 % y en el estado "el núcleo no se ha descompuesto, el gato está vivo" con una probabilidad del 50%. Resulta que el gato sentado en la caja está vivo y muerto al mismo tiempo.
4. Según la interpretación moderna de Copenhague, el gato sigue vivo/muerto sin estados intermedios. Y la elección del estado de descomposición del núcleo no ocurre en el momento de abrir la caja, sino incluso cuando el núcleo ingresa al detector. Porque la reducción de la función de onda del sistema "gato-detector-núcleo" no está conectada con el observador humano de la caja, sino con el detector-observador del núcleo.

De acuerdo con la mecánica cuántica, si no se hace ninguna observación sobre el núcleo de un átomo, entonces su estado se describe mediante una mezcla de dos estados: un núcleo descompuesto y un núcleo sin descomponer, por lo tanto, un gato sentado en una caja y personificando el núcleo de un átomo está vivo y muerto al mismo tiempo. Si se abre la caja, el experimentador solo puede ver un estado específico: "el núcleo se ha descompuesto, el gato está muerto" o "el núcleo no se ha descompuesto, el gato está vivo".

La esencia del lenguaje humano.

El experimento de Schrödinger mostró que, desde el punto de vista de la mecánica cuántica, un gato está vivo y muerto al mismo tiempo, lo que no puede ser. Por lo tanto, mecánica cuántica tiene fallas importantes.

La pregunta es ésta: ¿cuándo deja de existir un sistema como mezcla de dos estados y elige uno concreto? El propósito del experimento es mostrar que la mecánica cuántica está incompleta sin algunas reglas que especifiquen bajo qué condiciones colapsa la función de onda y el gato muere o permanece vivo, pero deja de ser una mezcla de ambos. Como es claro que el gato necesariamente debe estar vivo o muerto (no existe un estado intermedio entre la vida y la muerte), lo mismo ocurrirá con el núcleo atómico. Necesariamente debe estar fragmentado o no fragmentado (Wikipedia).

Otra interpretación más reciente del experimento mental de Schrödinger es la historia de Sheldon Cooper de Big Bang Theory, quien habló con el vecino menos educado de Penny. El punto de la historia de Sheldon es que el concepto del gato de Schrödinger se puede aplicar a las relaciones entre personas. Para comprender qué está sucediendo entre un hombre y una mujer, qué tipo de relación entre ellos: buena o mala, solo necesita abrir la caja. Hasta entonces, las relaciones son tanto buenas como malas.

A continuación se muestra un videoclip de este diálogo de The Big Bang Theory entre Sheldon y Peny.

La ilustración de Schrödinger es mejor ejemplo para describir la principal paradoja de la física cuántica: de acuerdo con sus leyes, partículas como electrones, fotones e incluso átomos existen en dos estados al mismo tiempo ("vivo" y "muerto", si recuerdas al gato sufrido) . Estos estados se llaman superposiciones.

físico estadounidense Art Hobson de la Universidad de Arkansas (Universidad Estatal de Arkansas) ofreció su solución a esta paradoja.

"Medidas en física cuántica se basan en el funcionamiento de ciertos dispositivos macroscópicos, como el contador Geiger, con cuya ayuda se determina el estado cuántico de los sistemas microscópicos: átomos, fotones y electrones. La teoría cuántica implica que si conecta un sistema microscópico (partícula) a algún dispositivo macroscópico que distingue entre dos estados diferentes del sistema, entonces el dispositivo (contador Geiger, por ejemplo) entrará en el estado entrelazamiento cuántico y también aparecerán simultáneamente en dos superposiciones. Sin embargo, es imposible observar este fenómeno directamente, lo que lo hace inaceptable”, dice el físico.

Hobson dice que en la paradoja de Schrödinger, el gato juega el papel de un dispositivo macroscópico, un contador Geiger, conectado a un núcleo radiactivo para determinar el estado de descomposición o "no descomposición" de este núcleo. En este caso, un gato vivo será un indicador de "no descomposición" y un gato muerto será un indicador de descomposición. Pero según Teoría cuántica, el gato, como el núcleo, debe estar en dos superposiciones de vida y muerte.

En cambio, según el físico, el estado cuántico del gato debe estar entrelazado con el estado del átomo, lo que significa que están en una "conexión no local" entre sí. Es decir, si el estado de uno de los objetos entrelazados cambia repentinamente al opuesto, entonces el estado de su par también cambiará de la misma manera, sin importar cuán separados estén. Al mismo tiempo, Hobson se refiere a la confirmación experimental de esta teoría cuántica.

“Lo más interesante de la teoría del entrelazamiento cuántico es que el cambio de estado de ambas partículas ocurre instantáneamente: ninguna luz o señal electromagnética tendría tiempo de transferir información de un sistema a otro. Entonces puedes decir que es un objeto dividido en dos partes por el espacio, sin importar cuán grande sea la distancia entre ellas”, explica Hobson.

El gato de Schrödinger ya no está vivo y muerto al mismo tiempo. Está muerto si ocurre la descomposición, y vivo si nunca ocurre la descomposición.

Agregamos que tres grupos más de científicos han propuesto soluciones similares a esta paradoja en los últimos treinta años, pero no se tomaron en serio y pasaron desapercibidas en la amplia comunidad científica. Hobson señala que la solución de las paradojas de la mecánica cuántica, al menos teórica, es absolutamente necesaria para su comprensión profunda.

Schrödinger

y recientemente TEÓRICOS EXPLICAN CÓMO MATA LA GRAVEDAD GATO SCHROEDINGER, pero cada vez es mas dificil...

Por regla general, los físicos explican el fenómeno de que la superposición es posible en el mundo de las partículas, pero imposible con los gatos u otros objetos macro, la interferencia de medioambiente. Cuando un objeto cuántico atraviesa un campo o interactúa con partículas aleatorias, inmediatamente asume un solo estado, como si estuviera medido. Así es como se derrumba la superposición, como creían los científicos.

Pero incluso si de alguna manera fuera posible aislar el macroobjeto, que está en un estado de superposición, de las interacciones con otras partículas y campos, tarde o temprano tomaría un solo estado. Al menos, esto es cierto para los procesos que ocurren en la superficie de la Tierra.

“En algún lugar del espacio interestelar, tal vez un gato tendría la oportunidad de mantener la coherencia cuántica, pero en la Tierra o cerca de cualquier planeta esto es extremadamente improbable. Y la razón de esto es la gravedad”, explica el autor principal del nuevo estudio, Igor Pikovski, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.

Pikovsky y sus colegas de la Universidad de Viena argumentan que la gravedad tiene un efecto destructivo en las superposiciones cuánticas de macroobjetos y, por lo tanto, no observamos tales fenómenos en el macrocosmos. El concepto básico de la nueva hipótesis, por cierto, se resume en largometraje"Interestelar".

La teoría general de la relatividad de Einstein establece que un objeto extremadamente masivo deformará el espacio-tiempo cerca de él. Considerando la situación a un nivel más pequeño, podemos decir que para una molécula situada cerca de la superficie de la Tierra, el tiempo transcurrirá algo más lento que para una que se encuentre en la órbita de nuestro planeta.

Debido a la influencia de la gravedad en el espacio-tiempo, una molécula que caiga bajo esta influencia experimentará una desviación en su posición. Y esto, a su vez, también debería afectar su energía interna: vibraciones de partículas en una molécula, que cambian con el tiempo. Si una molécula se introduce en un estado de superposición cuántica de dos ubicaciones, entonces la relación entre la posición y energía interna pronto haría que la molécula "elegira" sólo una de las dos posiciones en el espacio.

“En la mayoría de los casos, el fenómeno de la decoherencia se asocia con influencia externa, pero en este caso la vibración interna de las partículas interactúa con el movimiento de la propia molécula”, explica Pikovsky.

Este efecto aún no se ha observado, ya que otras fuentes de decoherencia, como campos magnéticos, Radiación termal y las vibraciones tienden a ser mucho más fuertes y hacen que los sistemas cuánticos se rompan mucho antes de que lo haga la gravedad. Pero los experimentadores buscan probar la hipótesis establecida.

También se podría usar una configuración similar para probar la capacidad de la gravedad para destruir sistemas cuánticos. Para ello, será necesario comparar los interferómetros vertical y horizontal: en el primero, la superposición pronto desaparecerá debido a la dilatación del tiempo a diferentes "alturas" del camino, mientras que en el segundo, la superposición cuántica puede persistir. .

Todos hemos oído hablar del famoso gato de Schrödinger, pero ¿sabemos qué tipo de gato es realmente? Echemos un vistazo e intentemos hablar de gato famoso Schrödinger en palabras simples.

El gato de Schrödinger es un experimento realizado por Erwin Schrödinger, uno de los padres fundadores de la mecánica cuántica. Y esto no es ordinario experimento fisico, un mental.

Hay que admitir que Erwin Schrödinger era un hombre muy imaginativo.

Entonces, ¿qué tenemos como base imaginaria para el experimento? Hay un gato colocado en una caja. La caja también contiene un contador Geiger con algunas cantidades muy pequeñas de material radiactivo. La cantidad de sustancia es tal que la probabilidad de descomposición y no descomposición de un átomo dentro de una hora es la misma. Si el átomo se descompone, se activará un mecanismo especial que romperá el matraz con ácido cianhídrico y el pobre gato morirá. Si no se produce el colapso, entonces el gato seguirá sentado tranquilamente en su caja y soñando con salchichas.

¿Cuál es la esencia del gato de Schrödinger? ¿Por qué incluso llegar a una experiencia tan surrealista?

Según los resultados del experimento, sabremos si el gato está vivo o no solo cuando abramos la caja. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, un gato simultáneamente (como un átomo de materia) se encuentra en dos estados a la vez: vivo y muerto al mismo tiempo. Esta es la famosa paradoja del gato de Schrödinger.

Naturalmente, esto no puede ser. Erwin Schrödinger creó este experimento mental para mostrar la imperfección de la mecánica cuántica al pasar de los sistemas subatómicos a los macroscópicos.

Aquí está la propia formulación de Schrödinger:

También puedes construir casos en los que el burlesque sea suficiente. Deje que un gato sea encerrado en una cámara de acero junto con la siguiente máquina diabólica (que debería ser independiente de la intervención del gato): dentro del contador Geiger hay una pequeña cantidad de material radiactivo, tan pequeño que solo un átomo puede desintegrarse en un hora, pero con el mismo la probabilidad no puede desmoronarse; si esto sucede, el tubo de lectura se descarga y se activa un relé, bajando el martillo, que rompe el cono de ácido cianhídrico.

Si dejamos todo este sistema solo durante una hora, entonces podemos decir que el gato estará vivo después de este tiempo, siempre que el átomo no se desintegre. La primera descomposición de un átomo habría envenenado al gato. La función psi del sistema como un todo expresará esto mezclando en sí mismo o untando al gato vivo y muerto (perdonen la expresión) en proporciones iguales. Típico en tales casos es que la incertidumbre, originalmente limitada al mundo atómico, se transforma en una incertidumbre macroscópica que puede ser eliminada por observación directa. Esto nos impide aceptar ingenuamente el "modelo borroso" como un reflejo de la realidad. Por sí mismo, esto no significa nada confuso o contradictorio. Existe una diferencia entre una fotografía borrosa o desenfocada y una fotografía con nubes o niebla.

Definitivamente momento positivo en este experimento está el hecho de que ni un solo animal resultó dañado en su curso.

Finalmente, para consolidar el material, le sugerimos que vea un video de la buena serie "The Big Bang Theory".

Y si de repente tiene preguntas o el profesor le preguntó un problema sobre la mecánica cuántica, póngase en contacto. ¡Juntos resolveremos todos los problemas mucho más rápido!

Quizás algunos de ustedes hayan escuchado una frase como "el gato de Schrödinger". Sin embargo, para la mayoría de las personas este nombre no significa nada.

Si te consideras un sujeto pensante, e incluso pretendes ser un intelectual, definitivamente deberías averiguar qué es el gato de Schrödinger y por qué se hizo famoso.

El gato de Shroedinger es un experimento mental propuesto por el físico teórico austriaco Erwin Schrödinger. Este talentoso científico recibió el Premio Nobel de Física en 1933.

A través de su famoso experimento, quiso mostrar lo incompleto de la mecánica cuántica en la transición de los sistemas subatómicos a los macroscópicos.

Erwin Schrödinger trató de explicar su teoría sobre ejemplo original gato. Quería hacerlo lo más simple posible para que su idea fuera comprensible para cualquier persona.

Si tuvo éxito o no, lo descubrirá leyendo el artículo hasta el final.

La esencia del experimento del gato de Schrödinger

Supongamos que cierto gato está encerrado en una cámara de acero junto con una máquina tan infernal (que debe protegerse de la intervención directa de un gato): dentro de un contador Geiger hay una cantidad tan pequeña de material radiactivo que solo un átomo puede decaer en una hora, pero con la misma probabilidad puede no desmoronarse; si esto sucede, el tubo de lectura se descarga y se activa un relé, bajando el martillo, que rompe el cono de ácido cianhídrico.

Si dejamos todo este sistema solo durante una hora, entonces podemos decir que el gato estará vivo después de este tiempo, siempre que el átomo no se desintegre.

La primera descomposición de un átomo habría envenenado al gato. La función psi del sistema como un todo expresará esto mezclando en sí mismo o untando al gato vivo y muerto (perdonen la expresión) en proporciones iguales.

Típico en tales casos es que la incertidumbre, originalmente limitada al mundo atómico, se transforma en una incertidumbre macroscópica que puede ser eliminada por observación directa.

Esto nos impide aceptar ingenuamente el "modelo borroso" como un reflejo de la realidad. Por sí mismo, esto no significa nada confuso o contradictorio.

Existe una diferencia entre una fotografía borrosa o desenfocada y una fotografía con nubes o niebla.

En otras palabras, tenemos una caja y un gato. En la caja se instala un dispositivo con un núcleo atómico radiactivo y un contenedor con gas venenoso.

Durante el experimento, la probabilidad de descomposición o no desintegración del núcleo es igual al 50%. Por tanto, si se desintegra, el animal morirá, y si el núcleo no se desintegra, el gato de Schrödinger seguirá vivo.

Encerramos al gato en una caja y esperamos una hora, reflexionando sobre la fragilidad de la vida.

De acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, el núcleo (y, en consecuencia, el gato mismo) puede estar simultáneamente en todos los estados posibles (ver superposición cuántica).

Hasta que se abre la caja, el sistema "cat-core" asume dos opciones para el resultado de los eventos: "desintegración del núcleo: el gato está muerto" con una probabilidad del 50 % y "la descomposición del núcleo no ocurrió: el gato está vivo". ” con el mismo grado de probabilidad.

Resulta que el gato de Schrödinger, sentado dentro de la caja, está vivo y muerto al mismo tiempo.

La interpretación de la interpretación de Copenhague dice que, en cualquier caso, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo. La elección de la desintegración nuclear no se produce cuando abrimos la caja, sino también cuando el núcleo entra en el detector.

Esto se debe al hecho de que la reducción de la función de onda del sistema "cat-detector-núcleo" no está interconectada de ninguna manera con la persona que observa desde el exterior. Está conectado directamente con el detector-observador del núcleo atómico.

El gato de Schrödinger en palabras sencillas

De acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, en el caso de que no se realice ninguna observación sobre el núcleo atómico, puede ser dual: es decir, se producirá o no la descomposición.

De aquí se sigue que el gato, que está en la caja y representa el núcleo, puede estar vivo y muerto al mismo tiempo.

Pero en el momento en que el observador decida abrir la caja, podrá ver solo uno de los 2 estados posibles.

Pero ahora surge una pregunta natural: ¿cuándo exactamente deja de existir el sistema en una forma dual?

A través de esta experiencia, Schrödinger argumentó que la mecánica cuántica está incompleta sin ciertas reglas que expliquen cuándo colapsa la función de onda.

Considerando el hecho de que tarde o temprano el gato de Schrödinger debe estar vivo o muerto, esto será similar para el núcleo atómico: la descomposición atómica ocurrirá o no.

La esencia de la experiencia en el lenguaje humano.

Schrödinger, utilizando el ejemplo de un gato, quiso demostrar que, según la mecánica cuántica, un animal estará vivo y muerto al mismo tiempo. Esto, de hecho, es imposible, de lo que se concluye que la mecánica cuántica actual tiene fallas significativas.

Vídeo de La teoría del Big Bang

El personaje de la serie Sheldon Cooper trató de explicarle a su novia "de mente estrecha" la esencia del experimento del Gato de Schrödinger. Para ello, utilizó el ejemplo de la relación entre un hombre y una mujer.

Para saber qué tipo de relación tienen, solo necesita abrir la caja. Mientras tanto, estará cerrado, su relación puede ser tanto positiva como negativa al mismo tiempo.

¿Sobrevivió el gato de Schrödinger al experimento?

Si uno de nuestros lectores está preocupado por el gato, entonces deberías calmarte. Durante el experimento, ninguno de ellos murió, y el mismo Schrödinger llamó a su experimento mental, es decir, aquella que se lleva a cabo exclusivamente en la mente.

Esperamos que comprenda cuál es la esencia del experimento del gato de Schrödinger. Si tienes alguna duda, puedes hacerla en los comentarios. Y, por supuesto, comparte este artículo en las redes sociales.

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Seguramente habrás escuchado más de una vez que existe un fenómeno como el “Gato de Schrödinger”. Pero si no eres físico, lo más probable es que solo imagines remotamente qué tipo de gato es y por qué es necesario.
"El gato de Schrödinger" es el nombre del famoso experimento mental del famoso físico teórico austriaco Erwin Schrödinger, quien también es ganador del Premio Nobel. Con la ayuda de este experimento ficticio, el científico quería mostrar lo incompleto de la mecánica cuántica en la transición de los sistemas subatómicos a los sistemas macroscópicos.
En este artículo se intenta explicar en términos sencillos la esencia de la teoría de Schrödinger sobre el gato y la mecánica cuántica, para que sea accesible a una persona que no tenga una educación técnica superior. El artículo también presentará varias interpretaciones del experimento, incluidas las de la serie Big Bang Theory.
Contenido:
1. Descripción del experimento
2. Explicar en términos simples
3. Video de La teoría del Big Bang
4. Reseñas y comentarios
Descripción del experimento
El artículo original de Erwin Schrödinger se publicó en 1935. En él, se describía el experimento utilizando la técnica de la comparación o incluso la personificación:

También puedes construir casos en los que el burlesque sea suficiente. Que se encierre un gato en una cámara de acero, junto con la siguiente máquina diabólica (que debería ser independiente de la intervención del gato): dentro del contador Geiger hay una diminuta cantidad de material radiactivo, tan pequeño que sólo un átomo puede desintegrarse en una hora, pero con lo mismo la probabilidad puede no desmoronarse; si esto sucede, el tubo de lectura se descarga y se activa un relé, bajando el martillo, que rompe el cono de ácido cianhídrico.
Si dejamos todo este sistema solo durante una hora, entonces podemos decir que el gato estará vivo después de este tiempo, siempre que el átomo no se desintegre. La primera descomposición de un átomo habría envenenado al gato. La función psi del sistema como un todo expresará esto mezclando en sí mismo o untando al gato vivo y muerto (perdonen la expresión) en proporciones iguales. Típico en tales casos es que la incertidumbre, originalmente limitada al mundo atómico, se transforma en una incertidumbre macroscópica que puede ser eliminada por observación directa. Esto nos impide aceptar ingenuamente el "modelo borroso" como un reflejo de la realidad. Por sí mismo, esto no significa nada confuso o contradictorio. Hay una diferencia entre una fotografía borrosa o desenfocada y una fotografía con nubes o niebla.
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En otras palabras:
1. Hay una caja y un gato. La caja contiene un mecanismo que contiene un núcleo atómico radiactivo y un contenedor de gas venenoso. Los parámetros experimentales se eligen de modo que la probabilidad de desintegración nuclear en 1 hora sea del 50%. Si el núcleo se desintegra, el contenedor de gas se abre y el gato muere. Si no se produce la desintegración del núcleo, el gato sigue vivo y coleando.
2. Cerramos al gato en una caja, esperamos una hora y nos preguntamos: ¿el gato está vivo o muerto?
3. La mecánica cuántica, por así decirlo, nos dice que el núcleo atómico (y por lo tanto el gato) está en todos los estados posibles al mismo tiempo (ver superposición cuántica). Antes de abrir la caja, el sistema "núcleo del gato" está en el estado "el núcleo se ha descompuesto, el gato está muerto" con una probabilidad del 50 % y en el estado "el núcleo no se ha descompuesto, el gato está vivo" con una probabilidad del 50%. Resulta que el gato sentado en la caja está vivo y muerto al mismo tiempo.
4. Según la interpretación moderna de Copenhague, el gato sigue vivo/muerto sin estados intermedios. Y la elección del estado de descomposición del núcleo no ocurre en el momento de abrir la caja, sino incluso cuando el núcleo ingresa al detector. Porque la reducción de la función de onda del sistema "gato-detector-núcleo" no está conectada con el observador humano de la caja, sino con el detector-observador del núcleo.

Explicación en palabras simples.
De acuerdo con la mecánica cuántica, si no se observa el núcleo de un átomo, entonces su estado se describe mediante una mezcla de dos estados: un núcleo decaído y un núcleo no decaído, por lo tanto, un gato sentado en una caja y personificando el núcleo de un átomo. está vivo y muerto al mismo tiempo. Si se abre la caja, el experimentador solo puede ver un estado específico: "el núcleo se ha desintegrado, el gato está muerto" o "el núcleo no se ha desintegrado, el gato está vivo".
La esencia del lenguaje humano: el experimento de Schrödinger demostró que, desde el punto de vista de la mecánica cuántica, un gato está vivo y muerto al mismo tiempo, lo cual no puede ser. En consecuencia, la mecánica cuántica tiene fallas significativas.
La pregunta es ésta: ¿cuándo deja de existir un sistema como mezcla de dos estados y elige uno concreto? El propósito del experimento es mostrar que la mecánica cuántica está incompleta sin algunas reglas que especifiquen bajo qué condiciones colapsa la función de onda y el gato muere o permanece vivo, pero deja de ser una mezcla de ambos. Como es claro que el gato necesariamente debe estar vivo o muerto (no existe un estado intermedio entre la vida y la muerte), lo mismo ocurrirá con el núcleo atómico. Necesariamente debe estar fragmentado o no fragmentado (Wikipedia).
Vídeo de La teoría del Big Bang
Otra interpretación más reciente del experimento mental de Schrödinger es la historia de Sheldon Cooper de Big Bang Theory, quien habló con el vecino menos educado de Penny. El punto de la historia de Sheldon es que el concepto del gato de Schrödinger se puede aplicar a las relaciones entre personas. Para comprender qué está sucediendo entre un hombre y una mujer, qué tipo de relación entre ellos: buena o mala, solo necesita abrir la caja. Hasta entonces, las relaciones son tanto buenas como malas.
A continuación se muestra un videoclip de este diálogo de The Big Bang Theory entre Sheldon y Peny.
¿Seguía vivo el gato como resultado del experimento?
Para aquellos que leyeron el artículo sin prestar atención, pero aún se preocupan por el gato, buenas noticias: no se preocupen, según nuestros datos, como resultado de un experimento mental de un loco físico austriaco.
NI UN SOLO GATO RESULTÓ HERIDO