Enlace publicado por Manuel Cortéz

¿Cómo un gato puede estar vivo y muerto a la vez? (física)

Sin duda alguna, la teoría cuántica es una de las ciencias que, pese a ser la rama de la física más comprobada y más exacta, también es la más curiosa de estudiar, desafiando con paradojas interesantes nuestro sentido común. En esta entrada daremos un vistazo a la paradoja del gato de Schrödinger, normalmente utilizada para comprender las implicaciones de la teoría cuántica. Esta paradoja (o juego mental, si se quiere) tiene varias versiones de ser interpretada, pero aquí se expondrá la más sencilla.

Escenario

Imagina que tienes una caja completamente opaca por la que no puedes ver absolutamente nada, y esta está, obviamente, cerrada. Dentro de la caja hay un mecanismo especial que une a un detector de electrones con un martillo. Debajo del martillo hay un frasco de vidrio que tiene una dosis de veneno letal para el gato.

El sistema funciona así: Se dispara un electrón. Si el detector de electrones detecta la existencia de la partícula, activa el mecanismo, que deja caer el martillo sobre el frasco, rompiéndolo. Cuando el frasco se rompe, el veneno se expande por toda la caja, y cuando el gato lo inhala, muere.

Existe el 50% de probabilidad que cuando el electrón sea disparado, sea detectado por el accesorio antes mencionado. Esto significa que cuando abras la caja podrás encontrar al gato vivo o muerto, según el lado de la moneda que le haya tocado al animal. Hasta aquí todo es claro, perfecto y entendible. Disparas el electrón, y si es detectado, el gato muere envenenado, si no, vive.

Pero donde las cosas se empiezan a torcer, es cuando nos encontramos afirmaciones como “el gato está vivo y muerto a la vez”.

El electrón es al mismo tiempo onda y partícula. Es decir, que cuando dispares el electrón, este saldrá disparado como una bala, pero al mismo tiempo será lanzado en forma de onda (como una ola, o como las ondas que se forman al pasar los pies por un charco). El mismo electrón tomará varios caminos. El mismo electrón irá en dirección al detector de electrones, y el mismo electrón irá en el camino contrario. Esto significa que en el mundo cuántico, el detector de electrones tomará ambos estados (detectará y no detectará el electrón a la vez). En el mismo mundo cuántico, el mecanismo será y no será activado, y el gato morirá y no morirá envenenado. En el mundo cuántico no es una probabilidad, sino, más bien, en el mundo cuántico ambas cosas pasan con el gato.

Pero nosotros no hemos visto a un gato vivo y muerto, ¿Por qué?

La respuesta de por qué nosotros solo veríamos un gato vivo o un gato muerto, es porque las leyes cuánticas se aplican solo a sistemas cuánticos. Es decir, a partículas aisladas, y a nivel subatómico. El gato no es un sistema cuántico (es un ser vivo compuesto de muchísimas partículas obviamente no aisladas). Las leyes cuánticas dejan de valer en las situaciones cuando interactúan grupos de partículas y cuando hay calor. Por eso el gato no sufre directamente la muerte y vida. Aunque de este experimento lo más sorprendente de todo es que según la teoría cuántica, al momento de nosotros abrir la caja y ver el resultado del experimento, estamos haciendo que se superponga una realidad, porque contaminamos el sistema y este se rompe. Es decir, que estamos obligando a mostrar una realidad de las varias posibles que existen en el experimento. Cabe suponer, siguiendo la teoría cuántica, que todas esas otras realidades están ahí, pero que se tienen que desaparecer cuando nosotros decidimos abrir la caja y ver el resultado. Según esta misma teoría, debería ser perfectamente posible contemplar la existencia de otros universos que existen como realidades alternativas al nuestro, y que cada decisión que nosotros tomamos hace que una de las posibles realidades del universo se superponga a las otras, y vaya dejando a las que no pueden suceder en nuestro universo atrás. Aunque lo mismo podría pasar en otras versiones del universo, porque puede que la realidad de que yo sea un bloguero en este universo se haya superpuesto a otras, pero también puede que en alguna otra versión del universo esta realidad no haya sido elegida.

Sobre la credibilidad de la teoría cuántica no es posible hablar mucho, solo es importante darse cuenta del alcance que tiene esta rama de la física, que como he escrito al principio, es la más exacta y comprobada por experimentación, y la que encuentra mayor coherencia entre las ecuaciones teóricas y los resultados observacionales. ¿Existen universos alternativos? Realmente no lo sé, aunque puede que exista alguna versión del universo donde sí que se conozca la respuesta.

Más artículos sobre física en mi blog: http://manuel.a12x.net