Especial de la Ciencia-De la luz a la muerte del gato

Actualizado: may 14

Autor: Esteban Soní Rico


Erwin Schrödinger en 1933


A principio del siglo XIX, Thomas Young realizó un experimento para saber si la luz era una onda o más bien una partícula. El resultado del experimento, conocido como Experimento de la doble rendija, no fue el esperado, ya que mostraba que la luz puede comportarse como si fuera una onda o como si fuera un conjunto de partículas. A grandes rasgos, el experimento consiste en “disparar” o lanzar una serie de fotones hacia una rendija con tan sólo dos orificios, mientras los fotones van dejando su marca en la pared fotosensible al otro lado de la rendija. Cuando uno observa el proceso, resulta que los fotones generan dos líneas paralelas, como si fueran partículas; pero cuando no se observa, generan una gran cantidad de líneas paralelas, como si fueran ondas. Por lo tanto sólo depende si está siendo observado o no, lo cual no hizo mucho sentido a Young cuando lo llevó a cabo. ¿Cómo un evento físico cambiaba tan radicalmente cuando se le observaba?


Experimento de la doble rendija


Esto dio pie a la Teoría de la Mecánica Cuántica que es una de las teorías más importantes propuestas en el siglo pasado. Esta propuesta tiene distintas interpretaciones, cada una de las cuales afronta los problemas de la Mecánica Cuántica desde distintos panoramas y, aunque las interpretaciones son rivales entre sí, no se puede asegurar que una es la verdadera, sino que todas sirven o describen los hechos físicos de alguna manera.



Una de las interpretaciones más famosas, y que algunos tienen por la tradicional u ortodoxa, es la Interpretación de Copenhague, propuesta por Niels Bohr, Max Born y Werner Heisenberg. Según esta interpretación los eventos cuánticos, es decir, los que se dan a nivel de los átomos, como el del fotón del experimento de la rendija, podían afectar a la materia a nivel mesoscópico, es decir, a nuestro nivel ordinario.



Erwin Schrödinger no se mostró de acuerdo con este planteamiento, por lo que trató de ponerles una objeción razonable, un contraejemplo que los hiciera pensar en que no es verosímil que un evento subatómico afecte algo mucho más grande que los átomos, y por ello desarrolló el experimento mental conocido como El gato de Schrödinger. Este experimento imaginario plantea que hay un gato encerrado en una caja, y con él un envase con veneno que sólo se liberará si el sensor fotosensible de afuera de la caja recibe un fotón. Siguiendo el experimento de la doble rendija, que muestra al fotón comportándose como onda o partícula, según si hay o no un observador, el experimento del gato plantea que no se puede saber si el gato está vivo o muerto hasta que se observe si el fotón efectivamente atravesó las rendijas, activó el sensor y dejó caer el veneno que mataría al gato imaginario.


El gato de Schrödinger


En este punto es donde Schrödinger presenta su argumento: ¿cómo es posible que la observación que uno haga de un evento subatómico, en este caso el disparo de un fotón, pueda afectar a niveles más grandes, hasta definir si un ser vivo en una caja muere o vive? Pero este contraejemplo, que parecía muy razonable, fue tomado por Bohr, Born y Heisenberg más bien como un ejemplo de su teoría; un ejemplo que no la refutaba, sino que la ilustraba.



No obstante, Schrödinger no fue, ni sería, el único en realizar este tipo de contrargumentos. Años más adelante Albert Einstein también entraría en desacuerdo con la Mecánica Cuántica, pues al contrario de su Teoría de la Relatividad, los mecánicos cuánticos concebían la existencia de algo más rápido que la luz.



Puede parecer que muchas cosas pequeñas no tienen efectos en escalas o contextos mayores, como le parecía a Schrödinger, pero ¿qué tanto es cierto? ¿Qué tanto, las pequeñas acciones que realizas pueden producir grandes cambios?



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Aprende más:

Fuentes:
  • Trimmer, John D. (1980). "The Present Situation in Quantum Mechanics: A Translation of Schrödinger's "Cat Paradox" Paper"

  • Imágenes:

  1. Erwin Schrödinger en 1933: https://twitter.com/royalsociety/status/1028551831817998336/photo/1

  2. Experimento de la doble rendija: https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Young#/media/Archivo:Double-slit.svg

  3. El gato de Schrödinger https://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger#/media/Archivo:Schrodingers_cat.svg




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