VIDEO: Il gatto di Schrödinger spiegato semplicemente

Cos'è il gatto di Schrödinger?

• L'esperimento mentale "Il gatto di Schrödinger" è stato proposto dal fisico Erwin Schrödinger all'inizio del secolo scorso.
• Da critico e allo stesso tempo promotore della fisica quantistica, ha voluto utilizzare questo esperimento per sottolineare che le leggi della La meccanica quantistica porta a conclusioni assolutamente assurde, se le si trasferisce dalle dimensioni atomiche (dove si applicano senza restrizioni) ai sistemi reali della nostra vita quotidiana (dove le normali classico fisica si applica), vale a dire in un esperimento. E questo è spiegato molto semplicemente.
• Nelle considerazioni di Schrödinger compare effettivamente un gatto. Tuttavia, non si sa perché abbia scelto questo particolare animale. Potrebbe essere stato un topo o un cane.

Le regole della fisica quantistica - spiegate semplicemente

• Le particelle microscopiche non si comportano come oggetti nella nostra vita quotidiana (macroscopica). Sono soggetti alle proprie regole. Ad esempio, gli elettroni di un atomo non possono essere "inchiodati" in una posizione precisa, ma si trovano più o meno liberamente in un determinato spazio. Hanno certamente proprietà che sono note dalle onde, ma non dalle particelle.
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• Questo comportamento descrive la cosiddetta funzione d'onda, che è una sovrapposizione di tutti i possibili stati che questi elettroni possono assumere. Nel linguaggio in fisica questa si chiama sovrapposizione. In altre parole: non sai mai veramente cosa stanno facendo, ma solo con una certa probabilità. Quindi è paradossalmente possibile che un elettrone possa trovarsi in due posti, e allo stesso tempo!


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• Attualmente non c'è nessun esperimento nel mondo microscopico che contraddica queste leggi fisiche quantistiche; si applicano universalmente lì. Il decadimento alfa radioattivo e la fusione nucleare possono essere completamente spiegati solo con queste leggi.

Come funziona l'esperimento "Il gatto di Schrödinger"?

Ma se la fisica quantistica funziona a livello atomico, perché non funziona nel nostro mondo quotidiano? I "padri della fisica quantistica", in particolare Heisenberg, Einstein e Schrödinger, si sono posti questa importante domanda. Dopotutto, una persona o un altro oggetto può essere o non essere in una stanza, ma non entrambi allo stesso tempo. Nella vita di tutti i giorni c'è solo un aut-aut.

1. Nel 1935 Schrödinger ideò il suo famoso esperimento mentale, che avrebbe dovuto riprodurre questo problema in modo particolarmente assurdo.
2. In questo esperimento, accoppia il decadimento radioattivo (cioè un sistema microscopico) a un oggetto del mondo di tutti i giorni, un gatto.
3. Questo gatto è rinchiuso in una camera nell'esperimento.
4. C'è anche un preparato radioattivo e un tubo contatore.
5. Nel giro di un'ora, uno degli atomi può decadere, ma forse no.
6. Quando si disintegra, il contatore risponde e un piccolo bicchiere di acido cianidrico viene frantumato con un martello.
7. Questo uccide il gatto (gli attivisti per i diritti degli animali devono essere rastremati ora).
8. Se lo sperimentatore ha lasciato la camera a se stesso per un'ora, il gatto può essere ancora vivo, ma può anche essere morto - ma non lo sai esattamente (se la scatola è completamente chiusa!).
9. Secondo la fisica quantistica, il sistema si trova quindi in una sovrapposizione di due stati: "Il gatto è morto" e "Il gatto è vivo" - una situazione assurda che contraddice il buon senso, perché il gatto non può essere morto e allo stesso tempo essere vivo.

Conclusioni dal gatto di Schrödinger

• L'esperimento mentale ha sfidato interpretazioni e interpretazioni.
• Una nota è la "Interpretazione di Copenaghen", che viene da Niels Bohr. L'osservatore o sperimentatore ha un ruolo importante da svolgere: solo quando è nella scatola guarda per vedere cosa sta succedendo, il sistema quantistico-fisicamente indeterminato entra in uno dei possibili stati sopra. La funzione d'onda del sistema quindi si rompe - da un punto di vista fisico - e il risultato è uno stato del normale mondo quotidiano (morto o (!) vivo). Ma Einstein ha già formulato: qualcuno non dovrebbe davvero dover guardare costantemente il mondo per tenerlo insieme o questo è spiegato troppo semplicemente?
• Ancora oggi non è ancora del tutto chiaro come avvenga il passaggio dal sistema microscopico a quello macroscopico. I primi indizi sono forniti dalla cosiddetta teoria della decoerenza, in cui le interazioni con l'ambiente distruggono il sistema fisico quantistico e "creano ordine".