O "gato de Schrödinger" é um experimento imaginário proposto pelo físico austríaco Erwin Schrödinger em 1935 para ilustrar um problema central na interpretação da mecânica quântica, particularmente no que se refere ao conceito de superposição e à medição quântica.
O Experimento
O experimento imaginário funciona da seguinte maneira:
- Caixa Fechada: Imagine um gato colocado dentro de uma caixa selada, que ninguém pode ver dentro.
- Átomo Radioativo: Dentro da caixa, há um dispositivo com uma pequena quantidade de material radioativo. O número de átomos radioativos é tão pequeno que, em uma hora, há uma probabilidade de 50% de um átomo decair.
- Detecção do Decaimento: Se o átomo decai, um detector de radiação dentro da caixa detecta o decaimento.
- Mecanismo de Morte: Se o detector detecta o decaimento, ele aciona um mecanismo que quebra um frasco de veneno, matando o gato. Se o átomo não decai, o frasco permanece intacto, e o gato continua vivo.
Superposição Quântica
De acordo com a interpretação de Copenhague da mecânica quântica, antes de abrirmos a caixa e observarmos o estado do gato, o sistema (gato, átomo, detector) está em uma superposição de estados. Isso significa que o gato está simultaneamente vivo e morto, até que uma observação seja feita. A função de onda que descreve o sistema inclui ambas as possibilidades (gato vivo e gato morto).
Medição e Colapso da Função de Onda
Quando a caixa é aberta e uma observação é feita, a função de onda colapsa para um dos estados possíveis: ou o gato está vivo, ou está morto. Este colapso é um processo instantâneo, que resolve a superposição em um único estado observável.
Implicações e Interpretações
O experimento do gato de Schrödinger foi proposto para mostrar o paradoxo e os desafios da interpretação da mecânica quântica. Ele destaca a diferença entre os comportamentos quânticos e a nossa percepção clássica do mundo. Alguns pontos importantes incluem:
- Problema da Medição: O experimento ilustra o problema da medição na mecânica quântica, onde a observação parece determinar o estado de um sistema quântico.
- Interpretação de Copenhague: Sob essa interpretação, a superposição de estados quânticos existe até que uma medição seja feita.
- Muitas Mundos: Outras interpretações, como a interpretação dos muitos mundos, sugerem que ambas as possibilidades (gato vivo e gato morto) se realizam, mas em universos diferentes.
Conclusão
O gato de Schrödinger é uma poderosa ferramenta de pensamento que continua a ser usada para discutir e explorar as peculiaridades e implicações da mecânica quântica. Embora seja um experimento imaginário, ele levanta questões profundas sobre a natureza da realidade, a observação e a relação entre o mundo quântico e o mundo clássico.
Uma segunda conclusão: Schrödinger gostava de gatos.
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