Entre los científicos que se dedicaron a la física cuántica, uno de los que más destaca por la famosa paradoja del gato es Schrödinger. Su nombre completo fue Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger que fue un físico austriaco nacido en Viena el 12 de agosto del 1887. Fue galardonado con Paul Dirac, el premio Nobel de física polaco acción de onda llamada la ecuación de Schrödinger. Su premio Nobel fue otorgado en el año 1933 en el cenit de su carrera como físico cuántico.
En este artículo vamos a contarte todo lo que debes saber sobre la biografía y la paradoja del gato de Schrödinger.
Biografía de Schrödinger
Se trata de un físico de los que se encontraban el origen de la física cuántica y fue conocido por su experimento mental asombroso. Todo esto surgió a raíz de una correspondencia la con Albert Einstein en el año 1935. Recibió su doctorado en física teórica a través de la universidad de Viena en el año 1910. Fue partícipe de la primera guerra mundial como oficial de artillería en el año 1914.
Públicos diversos artículos en la revista Annals of Physics sobre el problema que conlleva la cuantificación de los vectores propios. Una vez fue elaborando aún más la ecuación con los vectores propios se transformó en la ecuación de Schrödinger. Más tarde abandonó Alemania y se fue a Inglaterra a causa del nazismo y el antisemitismo. Fue en la universidad de Oxford donde recibió el premio Nobel.
Posteriormente, en el año 1936 volvió a Austria a trabajar en la universidad de Graz.
Física cuántica y avances
En la mecánica cuántica no se puede saber bien con exactitud el valor de un parámetro sin llegar a medirlo primero. La teoría matemática lo describe un estado por un par, la velocidad y la posición con total precisión. Sin embargo, es mejor una función de onda por la que se puede calcular la probabilidad de encontrar la partícula en un cierto punto y en un determinado momento. Por ello, la naturaleza de la probabilidad en la mecánica cuántica pudo predecir que las partículas son también ondas y puntos y no sólo materiales.
Entre las palabras de Schrödinger encontramos este párrafo que dice lo siguiente:
«Yo nací en un ambiente, no sé de dónde vengo ni adónde voy ni quién soy. Este es mi situación como la suya, para cada uno de ustedes. El hecho de que cada hombre siempre ha estado en esta situación y siempre me enseña nada. Todo lo que podemos observarnos a nosotros mismos acerca de las cuestiones candentes sobre nuestro origen y destino, este es el medio ambiente. Es por eso que están ansiosos por encontrar en él todo lo que podamos. Esto es lo que la ciencia, el conocimiento, conocimiento que es lo que es la verdadera fuente de todo el esfuerzo espiritual del hombre.
Tratamos de descubrir lo que podemos sobre el contexto espacial y temporal en el que nacimos nos ubicamos. Y en este esfuerzo, nos encontramos con la alegría, nos parece muy interesante».
El gato de Schrödinger
Tras todos los avances en la ciencia aportados por el Schrödinger hay una que se ha hecho más famosa y que aún persiste en la actualidad. Se trata del gato de Schrödinger. Es la paradoja más popular de la física cuántica con diferencia. Tiene distintas variantes. Vamos a ver cuáles son: la propuso el Erwin Schrödinger el año 1935 en un experimento mental que nos muestra lo desconcertante que puede llegar a ser el mundo cuántico.
La paradoja empieza imaginando a un gato dentro de una caja completamente opaca. En su interior se instaló un mecanismo que un de un detector de electrones a un martillo. Justo debajo del martillo se coloca un frasco de cristal con una dosis de veneno letal para el gato. Si el detector capta un electrón puede llegar a activar el mecanismo haciendo que el martillo caiga y rompa el frasco de veneno.
A continuación, se dispara un electrón y, por lógica, pueden suceder varias cosas. Primero, puede que el detector llegue a captar en electrón y se active el mecanismo para que el martillo caiga y libere el veneno. Si el detector capta un electrón es suficiente para activar el mecanismo. En este caso, el gato inhala el veneno y muere. Al abrir la caja hoy vamos a encontrar al gato muerto.
Otra de las posibilidades que puede ocurrir es que el electrón doble otro camino y el detector no lo capte. De esta forma, el mecanismo o no se activa y el frasco no se rompe. Es así como el gato sigue vivo. En este caso, al abrir la caja este animal aparecerá sano y salvo.
Hasta aquí todo es lógico. Al fin y al cabo es un experimento que tiene un 50% de probabilidades de que el animal acabe en vivo o muerto. Sin embargo, la física cuántica desafía a nuestro sentido común.
Explicación de la paradoja
El electrón es al mismo tiempo onda y partícula. Para poder entender lo bien debemos saber que el electrón sale disparado como una bala pero también al mismo tiempo como una ola. Es similar a las ondas que se forman cuando tiramos una piedra a un charco. Es decir, puede llegar a tomar distintos caminos a la vez. No se incluyen, sino que se superpone al igual que se superpondrían las ondas en un charco de agua. De modo que toma el camino del detector pero al mismo tiempo también toma el camino contrario.
Si el electrón es detectado, el gato muere. Al mismo tiempo, no va a ser detectado y sigue vivo. A escala atómica, vemos que ambas probabilidades se cumplen de forma simultánea y no sabemos si el animal acaba vivo o muerto a la vez. Ambos estados son iguales de reales y probables. Sin embargo, al abrir la caja nosotros sólo vemos vivo o muerto.
Si ambas probabilidades se cumplen y son reales, ¿por qué solo vemos una? La explicación es del experimento aplica las leyes de la física cuántica. Sin embargo, el gato no es un sistema cuántico. Y es que la física cuántica actuaba a escala subatómica y sólo bajo determinadas condiciones. Es decir, sólo es válida para ciertas partículas aisladas. Cualquier interacción con un entorno, hace que las leyes de la física cuántica no se puedan aplicar.
Muchas partículas entre ellas interactúan, por ello, la cuántica no se puede aplicar al mundo real y grande como ocurre con el ejemplo de este animal. Tampoco se puede aplicar estas leyes cuando hay calor. El gato es materia caliente y nosotros, al abrir la caja para poder observar el resultado, estamos interactuando y contaminando la prueba. El mero hecho de observar contamina el experimento y define una realidad frente al resto.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre Schrödinger y sus hazañas.