Il Gatto di Schroedinger

Il gatto di Schroedinger... il gatto sia vivo sia morto nell'assurdità della fisica quantistica. Il caso del gatto che scaturì da una controversia tra il suddetto fisico e Eistein a proposito di come relazionare le leggi quantistiche con il mondo macroscopico; di come le particelle soddisfino la meccanica quantistica nel microscopico, ma quando si passa a sistemi macroscopici (ad esempio un gatto) tali leggi non vanno più molto bene... soprattutto se si cerca di collegare i due casi macro e micro.

In effetti la fisica quantistica qualche limite lo ha.

ATTENZIONE: l'esperimento eseguito da S. è puramente teorico, non ha mai preso un gatto per provarlo.

Macroscopico. La fisica ci insegna che per i corpi una volta misurate le caratteristiche iniziali è possibile sapere con certezza cosa faranno questi corpi nell'evolversi nel tempo. Ad esempio in meccanica dati posizione e velocità iniziali (le condizioni) e l'accelerazione è possibile ricavare la legge oraria che governa l'intero moto, così da poter conoscere ogni cosa farà un corpo nell'evolversi del tempo.

Microscopico. Per le particelle è impossibile sapere "dove stanno" e come si evolveranno nel tempo, si possono solo fornire delle probabilità (vedi Principio di Inderteminazione Heisenber: o conosci la posizione o il suo impulso (velocità), mai tutte e due insieme) derivanti dalle equazioni d'onda Ψ di Schroendiger: cioè la probabilità è data dal modulo quadro della funzione d'onda. In altre parole, quando trattiamo il micro, si può solo parlare di probabilità e non certezza.

Le soluzioni a tali equazioni d'onda hanno solo dei possibili valori (non tutti), cioè definiscono ogni possibile stato di singola particella, di queste soluzioni si fa una sovrapposizione di stati possibili (si elenca ogni possibile stato della particella e si fa un sorta di "stima" per trovare lo stato più probabile) e da questa sovrapposizione si estrae a livello probabilistico il "possibile stato".

Ora proviamo a fare il seguente esperimento mentale: prendiamo una scatola con dentro un pochino di sostanza radioattiva collegata a una fialetta di cianuro. Aspettiamo che il gatto ci si infili da solo (cosa probabile visto l'amore che lega scatole e gatti) dopo di ché tempestivamente chiudiamo la scatola!

Possono quindi avvenire i seguenti due casi:

1. materiale radioattivo decade => si rompe la fiala di cianuro e il gatto muore
2. materiale radioattivo non decade => il gatto sopravvive e fa una bella leva a S.

La quantista afferma che finché non si apre la scatola e non si osserva (nel momento in cui osservi "accade" un stato), tutti e due quasti casi coesistono! Sono sovrapposti! Cioè scritto con linguaggio quantistico, la sovrapposizione è:

Ψ = 1/√2 ( | materiale decaduto, gatto morto> + | materiale NON decaduto,gatto vivo> )

Cioè la combinazione dei due singoli: materiale decade/non decade e il gatto vivo/morto. Cioè per la la quantistica il gatto è SIA vivo SIA morto dentro la scatola, finché non la si apre. Sia vivo sia morto...??? Non è forse un po' paradossale? Ma per la quantistica sarebbe realmente così.

In questo modo Schroedinger fece vedere che le leggi applicate ai sistemi macroscopici tirano fuori contesti assurdi.

PS: il 17 febbraio è la festa dei gatti, cioè oggi... auguroni ai gattoni!