Il gatto di Schrodinger è un esperimento di pensiero sviluppato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935. Viene utilizzato per spiegare l'effetto teorico della sovrapposizione quantistica su un sistema macroscopico. L'esperimento di pensiero ipotizza un gatto in una scatola sigillata con un dispositivo che ha il 50% di probabilità di ucciderlo in un tempo prestabilito.
La teoria della sovrapposizione quantistica afferma che una particella quantistica come un atomo o un elettrone può esistere in più stati contemporaneamente. Ciò significa che, finché non viene osservato, il gatto nella scatola potrebbe essere vivo e morto allo stesso tempo.
La funzione d'onda del gatto è la descrizione matematica dello stato del gatto. Nell'esperimento di pensiero del gatto di Schrodinger, si dice che la funzione d'onda del gatto si trova in una sovrapposizione di due stati: vivo e morto. Ciò significa che il gatto si trova in uno stato di flusso quantistico.
Nella teoria quantistica, l'osservatore è un fattore chiave nel determinare il risultato dell'esperimento. Nell'esperimento del gatto di Schrodinger, l'osservatore è la persona che apre la scatola per vedere se il gatto è vivo o morto. È l'osservatore che fa collassare la funzione d'onda da una sovrapposizione di due stati a un unico stato.
Il Gatto di Schrodinger illustra anche il Principio di indeterminazione di Heisenberg, secondo il quale è impossibile conoscere con assoluta certezza sia la posizione che la quantità di moto di una particella. Nell'esperimento di pensiero, l'osservatore non ha modo di conoscere lo stato esatto del gatto finché non apre la scatola.
L'interpretazione di Copenhagen della meccanica quantistica è la visione più comunemente accettata dell'esperimento di pensiero del Gatto di Schrodinger. Questa interpretazione afferma che il gatto non è né vivo né morto finché un osservatore non apre la scatola e fa collassare la funzione d'onda.
L'interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica è un'alternativa all'interpretazione di Copenhagen. Questa interpretazione suggerisce che quando l'osservatore apre la scatola, la funzione d'onda si divide in due realtà separate: una in cui il gatto è vivo e una in cui il gatto è morto.
L'esperimento di pensiero del gatto di Schrodinger solleva un paradosso sul fatto che il gatto sia vivo o morto fino all'apertura della scatola. Questo paradosso può essere visto come una sfida al principio del determinismo, che afferma che tutti gli eventi sono predeterminati e possono essere previsti con assoluta certezza.
L'esperimento di pensiero del gatto di Schrodinger è uno dei più famosi e influenti esperimenti di pensiero nella storia della meccanica quantistica. È stato utilizzato per illustrare la natura controintuitiva della teoria quantistica e per sfidare i limiti del determinismo.
Conclusione
L'esperimento di pensiero del Gatto di Schrodinger è un classico esempio della natura strana e controintuitiva della meccanica quantistica. Illustra la sovrapposizione della funzione d'onda, il principio di indeterminazione di Heisenberg, l'interpretazione di Copenhagen, l'interpretazione a molti mondi e il paradosso del gatto. Rimane uno degli esperimenti di pensiero più influenti nella storia della meccanica quantistica.
Il gatto di Schrodinger è un esperimento di pensiero, solitamente descritto come un paradosso, ideato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935. Illustra quello che per lui era il problema dell'interpretazione di Copenhagen della meccanica quantistica applicata agli oggetti di tutti i giorni. L'esperimento di pensiero presenta un gatto che può essere contemporaneamente vivo e morto, in quanto legato a un evento subatomico casuale che può verificarsi o meno.
Il paradosso di Schrodinger è un esperimento di pensiero della meccanica quantistica in cui un gatto in una scatola sigillata può essere contemporaneamente vivo e morto, perché il decadimento di un atomo è un evento casuale che può essersi verificato o meno al momento dell'apertura della scatola.
Il gatto di Schrodinger è un esperimento di pensiero errato perché confonde la meccanica quantistica con la meccanica classica. Nella meccanica classica, un sistema si trova in uno stato definito in ogni momento. Nella meccanica quantistica, invece, un sistema esiste in una sovrapposizione di stati finché non viene osservato. Pertanto, è impossibile conoscere lo stato del sistema (e del gatto) finché non viene osservato.
Ci sono molte spiegazioni possibili su come sia morto il gatto di Schrödinger. Una possibilità è che il gatto sia semplicemente morto per cause naturali. Un'altra possibilità è che il gatto sia stato ucciso dall'esperimento stesso. È anche possibile che il gatto non sia mai stato nella scatola e che sia esistito solo nell'immaginazione di Schrödinger.
Nella meccanica quantistica, un osservatore non può prevedere lo stato esatto di un sistema, ma solo le probabilità dei vari risultati. Ciò significa che, nel famoso esperimento del gatto di Schrödinger, il gatto è vivo e morto allo stesso tempo, perché c'è un'uguale probabilità che si verifichi uno dei due risultati. È solo quando si apre la scatola e si osserva lo stato del sistema che si vedrà che il gatto è vivo o morto.