La física moderna empezó probablemente en 1901, cuando Max Planck sugirió la existencia del cuanto de energía, que no era otra cosa que la energía mínima que algo puede tener en el universo. Pero además de eso, Planck hizo notar una idea revolucionaria en su tiempo: no existe la continuidad, sino que la energía pasa de un estado al siguiente en un camino discreto. Por decirlo de una manera coloquial, se puede ir del estado 1 al estado 2, pero no se puede ir al estado 1.1, por ejemplo. A partir de la idea del cuanto hubo un explosivo desarrollo de las ideas que se conformaron años después como la interpetación de Copenhagen y que claramente ha mostrado el poder de la mecánica cuántica.
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El físico austriaco, Erwin Schroedinger, en 1935 trabajo sobre una idea que igualmente revolucionó el conocimiento del modelo cuántico: la función de onda. Para ello ideo un experimento mental. Plantea un sistema que se encuentra formado por una caja cerrada y opaca, en donde hay un gato en su interior. Hay también una botella de gas venenoso y un dispositivo que contiene unas partícula radioctiva. Ésta tiene una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado. Si la partícula se desintegra, entonces el veneno se libera y por ende, el gato muere.
La mecánica cuántica plantea una ecuación de onda para el sistema gato-caja-veneno-partícula. De acuerdo a estos principios, la función de onda es la superposición de todos los estados posibles, pero esta función -que no tiene interpretación física- hasta que hay un observador que mide la función y que la colapsa. Mientras esto no ocurre, el sistema es una superposición de todos los estados vivos y muertos del gato. Dicho de otra manera, ¿cómo puede el gato estar en algún momento vivo y muerto a la vez? Ésta es la paradoja del gato de Schroedinger.
Schroedinger da en el clavo a plantear el problema de la medición. Como ya sabemos, lo que medimos es modificado por el observador y obviamente nos tardamos en saber esto porque el fenómeno se nota a escala atómica. En la interpretación de Copenhagen, en el momento que abramos la caja, la sola acción de observar modifica el estado del sistema por lo que vemos un gato vivo o un gato muerto. El colapso de la función de onda es irreversible e inevitable de todo proceso de medida.
Curiosamente para Einstein el problema parece tener otra vertiente. Como el creador de la teoría de la relatividad no creía mucho en algunos conceptos de la mecánica cuántica y esto de la función de onda no terminaba de gustarle. Decía en el caso del gato: “no sabemos si el gato está vivo o muerto, es simplemente falta de información”. Pero… ¿es así?
Schroedinger dice, contrario al sentido común, que mientras nadie mire en el interior de la caja, el gato está en dos estados a la vez, vivo y muerto. Y esta superposición de estados es una consecuencia de la naturaleza ondulatoria de la materia. Dicho de otra manera: El hecho de observar altera lo que observamos, por lo que en el fondo no es ignorancia de un estado en sí, sino una ignorancia de la superposición de todos los estados. Y si desconocemos todos los estados, no es incorrecto decir que el gato está vivo y muerto hasta que colapsemos la función de onda, es decir, abramos la caja.
La pregunta aquí es ¿qué pasaría si en lugar de un gato metemos una persona viva en dicha caja con el mismo procedimiento, es decir, que tiene el 50% de estar vivo o muerto por el decaimiento de la partícula. ¿Cambia en algo la situación? Aparentemente sí, pues ese voluntario es finalmente un observador de sí mismo. ¿Funciona aquí entonces los estados de superposición de la función de onda o son imposibles pues la función viene colapsada desde un principio?
Usted, lector, lectora, binarios de unocero.com, ¿quién piensa que tiene la razón?