Gato de Schrödinger

O Gato de Schrödinger é uma experiência mental inventada por Erwin Schrödinger que procura ilustrar a incompleta teoria da mecânica quânticado sistema macroscópico ao sub atômico.

O gato é colocado numa caixa selada. No interior da caixa existe um dispositivo que contém um núcleo radioativo e um frasco de gás venenoso. Quando o núcleo decai, emite uma partícula que acciona o dispositivo, que parte o frasco e mata o gato. De acordo com a mecânica quântica, o núcleo é descrito como uma mistura de "núcleo decaído" e "núcleo de não decaído". No entanto, quando a caixa é aberta o experimentador vê só um "gato morto/núcleo decaído" ou um "núcleo não decaído/gato vivo." A questão é a de saber quando é que o sistema deixa de ser uma mistura de estados e se torna num ou noutro? O objetivo da experiência é ilustrar que a mecânica quântica é incompleta se não existirem regras que descrevam quando é que a função de onda colapsa e o gato se torna morto ou vivo em vez de uma mistura de ambos.

Ao contrário da convicção popular, Schrödinger não pretendia mostrar que existem gatos mortos/vivos; o que ele queria mostrar é que a mecânica quântica é uma teoria incompleta.

Segundo a interpretaão de Copenhagen, um sistema deixa de ser uma mistura de estados e passa a ser um único estado quando se dá uma observação. Esta experiência ilustra que não é claro qual é o momento exato da observação. Poder-se-ia argumentar a posição absurda de que enquanto a caixa está fechada, o sistema é uma sobreposição de estados "gato morto/núcleo decaído" e "gato vivo/núcleo não decaído" e só quando a caixa é aberta e se dá uma observação é que a função de onda colapsa num dos dois estados. Isto é absurdo, e intuitivamente pensar-se-ia que a "observação" se dá quando uma partícula do núcleo bate no detetor. No entanto (e isto é a ideia crucial da experiência), nao há qualquer regra para escolher entre as duas hipóteses, e a mecânica quântica é incompleta sem explicações para a existência de tais regras.

Segundo a interpretação dos universos paralelos de Everett, ambos os estados persistem. Quando um observador abre a caixa, ele torna-se um tanto emaranhado com o gato, então o observador declara o correspondente ao que vê, se o gato está vivo ou morto sendo que cada um não pode ter nenhum interação com o outro.

Curiosamente, estas ideias têm algum interesse prático, já que podem ser aplicadas à criptografia quântica. É possível enviar através de uma fibra ótica, luz que é uma mistura de estados. Se for possível colocar um aparelho no meio do cabo que intercepte a transmissão e a retransmita, seria possível observar que a luz colapse num dos estados. Através de uma análise estatística realizada na outra extremidade do cabo, é possível determinar se a luz foi interceptada e retransmitida ou não. Isto permite o desenvolvimento de sistemas de comunicação que não podem ser detectados sem que isso seja observado. Esta experiência (perfeitamente realizável) também ilustra que a "observação" em mecânica quântica não tem nada a ver com consciência, já que uma detecção perfeitamente inconsciente também afetará o sinal de foma detectável.

Texto do <a href=http://pt.wikipedia.com/> projecto wikipedia</a>; Tradução:<a href=http://pt.wikipedia.com/wiki.cgi?> </a>; Licença de utilização: <a href=http://www.wikipedia.com/wiki/GNU_Free_Documentation_License> GNU FDL</a>; Versão original em português:<a href=http://pt.wikipedia.com/wiki.cgi?Gato_De_Schrödinger>