O que é o Gato de Schrödinger?

Na Física Quântica, o animal poderia estar vivo e morto ao mesmo tempo.

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É uma das idéias mais bizarras já produzidas pela mente humana. Trata-se de uma experiência imaginária, na qual um gato, no papel de cobaia, está vivo e morto ao mesmo tempo! E não estamos falando de espiritismo, mas de mecânica quântica, o ramo da física que estuda o estranho mundo das partículas subatômicas (menores que os átomos).

A hipótese foi concebida pelo físico austríaco Erwin Schrödinger, um dos mais brilhantes cientistas do século XX. Sua intenção era mostrar como o comportamento das partículas subatômicas parece ilógico se aplicado numa situação fácil de ser visualizada, como um gato preso numa caixa fechada. Na situação proposta por ele, a vida do animal ficaria à mercê de partículas radioativas. Se elas circulassem pela caixa, o gato morreria; caso contrário, ele permaneceria vivo. Até aí, não há nada de mais.

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A história fica maluca mesmo quando analisada de acordo com as leis do mundo subatômico, segundo as quais ambas as possibilidades podem acontecer ao mesmo tempo – deixando o animal simultaneamente vivo e morto.

Mas e se um cientista olhasse para dentro da caixa? Ele não veria nada de mais, apenas um gato – vivo ou morto. Isso porque, segundo a física quântica, se houvesse o mínimo de interferência, como uma fonte de luz utilizada para observar o fenômeno, as realidades paralelas do mundo subatômico entrariam em colapso e só veríamos uma delas.

Por isso, nem adianta tentar realizar a experiência na prática. Achou difícil entender essa maluquice? Tudo bem, os melhores físicos têm o mesmo problema. “Esse exemplo mostra que ainda não entendemos as implicações mais profundas da mecânica quântica”, afirma o holandês Gerardus ‘t Hooft, vencedor do Nobel de Física de 1999.

A Experiência

A caixa onde seria feita a hipotética experiência de Schrödinger contém um recipiente com material radioativo e um contador Geiger, aparelho detector de radiação. Se esse material soltar partículas radioativas, o contador percebe sua presença e aciona um martelo, que, por sua vez, quebra um frasco de veneno.
De acordo com as leis da física quântica, a radioatividade pode se manifestar em forma de ondas ou de partículas – e uma partícula pode estar em dois lugares ao mesmo tempo! As ondas representam as probabilidades de ocorrência dessa dupla realidade, quando, na mesma fração de segundo, o frasco de veneno quebra e não quebra.
Realidade 1: o gato aparece vivo, porque, nessa versão da realidade, nada foi detectado pelo contador Geiger.
Realidade 2: o gato surge morto, pois nessa outra versão do mesmo instante de tempo o contador Geiger detectou uma partícula e acionou o martelo. O veneno do frasco partido matou o bichano.
Seguindo o raciocínio de Schrödinger, as duas realidades aconteceriam simultaneamente e o gato estaria vivo e morto ao mesmo tempo até que a caixa fosse aberta. A presença de um observador acabaria com dualidade e ele só poderia ver ou um gato vivo ou um gato morto.

O dono da idéia

Erwin Schrödinger, o físico austríaco foi premiado com o Nobel.

Erwin Schrödinger nasceu em Viena, Áustria, em 12 de agosto de 1887. Seu pai era austríaco e sua mãe era meio inglesa, então cresceu falando inglês e alemão em casa.

O trabalho mais importante de Schrödinger foi criar um método matemático que descrevesse corretamente os níveis de energia no modelo atômico de Bohr. A teoria de Bohr funcionou bem para átomos de hidrogênio, mas não funcionou tão bem para átomos mais complicados. Sua equação de onda inovadora descreveu o movimento de elétrons tratando-os como partículas e ondas. Permitiu aos cientistas calcular os níveis de energia dos elétrons em átomos mais complicados. A equação de onda não é a única maneira de fazer previsões sobre os sistemas mecânicos quânticos, a mecânica da matriz de Heisenberg e a formulação integral do caminho de Feynman também podem ser usadas. Em 1933, Schrödinger Schrödinger ganhou o Prêmio Nobel de Física com Paul Dirac pela “descoberta de novas formas produtivas da teoria atômica”.

Sua polêmica hipótese do gato simultaneamente vivo e morto foi lançada em 1935, dois anos depois de ele ter ganhado o Prêmio Nobel de Física.

Mais tarde, ele se tornou diretor do Instituto de Estudos Avançados em Dublin e ficou lá até se aposentar em 1956. Ele então voltou para Viena. Ele morreu com 73 anos em 4 de janeiro de 1961.