Gatto?
Il paradosso del gatto di Schrödinger è un esperimento mentale ideato da Erwin Schrödinger (Nobel per la fisica 1933) allo scopo di dimostrare come quella che era l’interpretazione classica della meccanica quantistica (l’Interpretazione di Copenaghen) risulta essere incompleta quando deve descrivere sistemi fisici in cui il livello subatomico interagisce con il livello macroscopico.
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.
Dopo un certo periodo di tempo, quindi, il gatto ha la stessa probabilità di essere morto quanto l’atomo di essere decaduto. Visto che fino al momento dell’osservazione l’atomo esiste nei due stati sovrapposti, il gatto resta sia vivo sia morto fino a quando non si apre la scatola, ossia non si compie un’osservazione.
In pratica, una particella elementare possiede la capacità di collocarsi in diverse posizioni contemporaneamente, e anche di esser dotata di quantità d’energia diverse al medesimo istante. Per quanto “assurde” al nostro modo di pensare, queste strane proprietà della materia e dell’energia corrispondono alla realtà del mondo dei quanti. Le particelle subatomiche sono “delocalizzate” nello spazio e nel moto, per cui – fra un esperimento e l’altro – si comportano come se stessero in più luoghi contemporaneamente. Ma, paradosso nel paradosso, ogni qualvolta una particella delocalizzata venga osservata con un esperimento che – per propria natura – modifica indispensabilmente il livello energetico, la quantità di moto e pure la posizione della particella in esame, essa verrà certamente trovata nella posizione cercata e dotata di quel determinato livello energetico.
Ritornando al caso del gatto, fino a quando l’atomo non si disintegra (e questo evento dipende unicamente dalla natura dell’atomo radioattivo scelto, quindi è un evento unicamente probabilistico), emettendo la particella che aziona il marchingegno letale, il gatto è sicuramente vivo. Viceversa, al decadimento dell’atomo, il gatto va certamente incontro alla morte. Pertanto, se non si apre il contenitore in cui alloggiano il gatto e il marchingegno letale, non si potrà determinare quale destino abbia avuto il gatto: di conseguenza, il gatto può – al contempo – esser considerato sia vivo sia morto. Solo aprendo il contenitore (quindi, compiendo l’esperimento) si reperirà un gatto vivo o morto. Il paradosso, solo apparente, sta proprio qui: finché non si compie l’osservazione, il gatto può esser descritto indifferentemente come vivo o come morto, in quanto è soltanto l’osservazione diretta che, alterando i parametri basali del sistema, attribuirà al gatto (al sistema medesimo) uno stato determinato e “coerente” con la nostra consueta realtà.
È sempre stato così, solamente non ce ne siamo accorti fino al secolo scorso: nel mondo microscopico, ogni singola particella si comporta individualmente come delocalizzata. Viceversa, nel nostro universo macroscopico, un aggregato di singole particelle non si comporta – ovviamente – individualmente, come la singola particella. Il collettivo delle particelle singole, una volta aggregate in un insieme macroscopico, azzera le singole posizioni individuali, abolendo l’anomalia propria di ciascuna particella singola. Ovvero, un corpo macroscopico ha come risultante nulla le singole proprietà delle particelle componenti, il che conferisce al tutto le “consuete proprietà”. L’interazione reciproca delle singole particelle in una realtà macroscopica che sgretola le singole anomalie prende il nome di “Desincronizzazione delle funzioni d’onda” o di Decoerenza”. E questa proprietà è positiva, altrimenti nessuno potrebbe vedere, afferrare, pensare, e così via. Viceversa, si può altrimenti affermare che una particella microscopica, di dimensioni compatibili con quelle di una lunghezza d’onda, può comportarsi come una particella materiale o come un’onda energetica al contempo. Ma è estremamente improbabile che un corpo macroscopico, in un qualche momento, si trovi ad avere dimensioni compatibili con quelle d’una lunghezza d’onda, comportandosi, pertanto, come un’onda vera e propria.
da Wikipedia
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