Schroedinger ideò questo esperimento mentale.
In una stanza perfettamente isolata dall'esterno, un fisico chiude un atomo radioattivo, una fiala di un veleno mortale e un gatto. L'atomo è in uno stato tale per cui, a una certa ora, avrà uguale probabilità di essere o no decaduto. Il fisico ha anche collegato l'atomo al veleno in modo che questo sia liberato se l'atomo decade. Il veleno è abbastanza potente da uccidere immediatamente il gatto.
All'ora convenuta il fisico aprirà la stanza. Cosa troverà? Un attimo prima dell'apertura, lo stato che descrive il sistema atomo- fiala- gatto sarà con probabilità del 50% nella configurazione A, ma con la stessa probabilità si avrà la situazione B, con una sovrapposizione di stati:
A - Atomo decaduto→ veleno liberato → gatto morto
B - Atomo non decaduto→ fiala di veleno intatta → gatto vivo
Il destino del gatto è legato all’atomo. L'atomo si trova in una sovrapposizione degli stati "eccitato" e "decaduto", e conseguentemente il gatto è sia vivo sia morto.
Secondo la fisica quantistica, l’atomo (e quindi il gatto) rimane in questa indeterminazione fino a quando si apre la scatola per vedere che cosa è successo. Poi sceglierà l'una o l'altra possibilità in maniera casuale.
In altre parole, fino a che non effettuiamo una misura aprendo la scatola, non possiamo sapere se il decadimento ha avuto luogo e quindi non posso sapere se il gatto è vivo o morto. Il concetto di incertezza di stato sembra assurdo se esteso ad un gatto o ad un altro essere vivente. Questo significa che tutte le misure che possiamo fare sul gatto possono essere spiegate solo ammettendo che il gatto è sia vivo sia morto e non statisticamente metà volte vivo e metà volte morto.
Il paradosso si può risolvere ammettendo che, quando si crea una sovrapposizione quantistica come in questo caso, l'universo si sdoppia: in un mondo il gatto muore, in un altro continua a vivere.
Si possono anche costruire casi del tutto burleschi. Si rinchiuda un gatto in una scatola d’acciaio insieme con la seguente macchina infernale (che occorre proteggere dalla possibilità d’essere afferrata direttamente dal gatto): in un contatore Geiger si trova una minuscola porzione di sostanza radioattiva, così poca che nel corso di un’ora forse uno dei suoi atomi si disintegra, ma anche in modo parimenti verosimile nessuno; se ciò succede, allora il contatore lo segnala e aziona un relais di un martelletto che rompe una fiala con del cianuro. Dopo avere lasciato indisturbato questo intero sistema per un’ora, si direbbe che il gatto è ancora vivo se nel frattempo nessun atomo si fosse disintegrato. La prima disintegrazione atomica lo avrebbe avvelenato. La funzione Ψ dell’intero sistema porta ad affermare che in essa il gatto vivo e il gatto morto non sono stati puri, ma miscelati con uguale peso
(E. Schroedinger)
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Nessun commento:
Posta un commento