Il Gatto di Schrödinger

Si Parla di Gatti, ma questo Non è un Articolo di Veterinaria

Oggi mi sento in vena di parlare di Fisica, ma di quella tosta… come al solito però cercherò di “addolcirvi la pillola” raccontandovela in modo soft senza però banalizzare…

Intanto, prima domanda:  chi è questo Schrödinger?

Erwin Schrödinger era un Fisico austriaco che si dedicò alla Meccanica Quantistica ed insieme ad Einstein cercò (fallendo) di unificare la Gravità e la Meccanica Quantistica in una sola teoria.

Nonostante la sua passione per la Poesia Tedesca, decise di studiare Fisica Teorica all’università. Durante la I Guerra Mondiale, prestò servizio sul fronte italiano, continuando nel contempo a lavorare da lontano e pubblicando anche alcuni articoli, prima di rientrare nel mondo accademico.

Nel 1926 propose la sua ”Equazione d’Onda” (ne riparleremo…) che, qualche anno più avanti, nel 1933, gli fruttò il Premio Nobel, insieme ad un altro illustre fisico ovvero Paul Dirac.  Schrodinger assunse quindi la guida di quello che era stato il Dipartimento di Fisica di Max Planck a Berlino. Quando però subito dopo, Hitler prese il potere, sempre nel 1933,  decise di lasciare la Germania, per lavorare nell’ordine ad Oxford, Princeton e Graz. Nel 1938, quando l’Austria fu annessa alla Germania, fuggì di nuovo, andando ad occupare un posto creato su misura per lui al nuovo Istitute For Advanced Study di Dublino (Irlanda), dove rimase fino a quando se ne andò in pensione e si ritirò a Vienna.

Veniamo finalmente all’esperimento.

Avvertenza: se non capite una ”cippa”, non vi preoccupate, vuol dire che siete normali, viceversa incominciate a preoccuparvi :- )

Il Gatto di Schrödinger (Esperimento Teorico)

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Il Gatto di Schrödinger è un esperimento ideale costituito da una metafora avente il fine di ridicolizzare l’ Interpretazione di Copenaghen della Fisica Quantistica.

In base all’Interpretazione di Copenaghen, nella Teoria Quantistica, i Sistemi Quantistici esistono sotto forma di una ”Nube di Probabilità” fino al momento in cui non interviene un osservatore che aziona un interruttore, selezionando un risultato specifico per l’esperimento. In altre parole, prima di essere osservato, il Sistema Quantistico possiede tutte le possibilità: la Luce è sia una Particella Astratta (detta Fotone) che Onda Luminosa finché l’osservatore non decide quale sua forma vuole misurare, dopo di che adotta quella.

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A questo punto, non mi resta che raccontarvi della  metafora del Gatto di Schrodinger che pubblicò in un articolo del 1935.

Edwin,  con questo esperimento ideale cercava di rispondere, con un esempio pittoresco e più familiare delle Particelle Subatomiche quale fosse la vera natura dell’ Indeterminatezza Quantistica.

Limbo Quantistico

Schrodinger immaginò la seguente situazione: Un Gatto è rinchiuso in una Camera d’Acciaio dotata di un diabolico dispositivo con cui il Gatto non poteva assolutamente interferire: si ha un Contatore Geiger che contiene una minuscola quantità di una Sostanza Altamente Radioattiva, tanto minuscola che c’è la stessa possibilità che in un’ora decada un solo Atomo o nessun Atomo, se il Decadimento si verifica, il Tubo del Contatore Geiger produce una Scarica Elettrica la quale mediante un Relè aziona un meccanismo che fa cadere un Martello che schiaccia e rompe una fiala di Acido Cianidrico (sostanza molto tossica). In conclusione, se tutto il Sistema è lasciato in balia di se stesso per un’ora, risulta che il Gatto sarà ancora vivo solo se e soltanto  se nel frattempo non è decaduto alcun Atomo poiché in caso contrario, al primo decadimento il malcapitato felino sarebbe morto avvelenato.

Quindi, all’apertura del contenitore, ci sarebbe il 50% di probabilità di trovare il Gatto vivo ed il 50% di trovarlo morto.

Schrodinger affermò che, in base alla logica dell’Interpretazione di Copenaghen, dovremmo immaginare che, mentre la scatola resta chiusa, il Gatto si trovasse in un miscuglio indistinto di stati e che fosse sia vivo che morto nello stesso tempo. Così come la Caratteristica Ondulatoria o Corpuscolare di un Elettrone risulta fissata solo nel momento in cui in cui viene rivelato, il futuro del Gatto solo quando decidiamo di aprire il contenitore e guardarci dentro. Aprendo la scatola dunque, compiamo l’osservazione ed il risultato viene stabilito.

Secondo Schrödinger ciò era ridicolo,  soprattutto per un animale in carne ed ossa come un gatto. La nostra esperienza  quotidiana infatti ci dice, che il Gatto deve essere o vivo o morto, non fluttuante in una miscela di entrambi gli stati, è pazzesco dunque immaginare che si trovasse in un Limbo solo perché non lo si stava osservando. Se il Gatto sopravvivesse di certo ricorderebbe di essere stato nella scatola vivo e vegeto e non sotto forma di una Nube di Probabilità o di una Funzione d’Onda!

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