IL GATTO DI SCHRÖDINGER

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Il famoso esperimento mentale del gatto nella scatola del fisico austriaco Erwin Schrödinger è un esempio di una delle caratteristiche distintive della meccanica quantistica: il comportamento imprevedibile delle particelle a livello quantico.

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In un ipotetico esperimento di associazione mentale, alla parola Schrödinger i più colti probabilmente assocerebbero la parola equazione, ma la maggior parte delle persone risponderebbe invece gatto. Strana sorte per un premio Nobel, per uno dei padri della fisica quantistica, essere ricordato per poche righe di un suo articolo nei quali in un “apologo semiserio”, inventa un esperimento paradossale avente per protagonista un gatto.

Si tratta di un esperimento mentale ideato nel 1935 da Erwin Schrödinger, con lo scopo di illustrare come la meccanica quantistica fornisca risultati paradossali se applicata a un sistema fisico macroscopico.

Andando decisamente contro il senso comune, esso presenta un gatto che, in uno stato noto come sovrapposizione quantistica, può essere contemporaneamente sia vivo sia morto, come conseguenza dell’essere collegato a un evento subatomico casuale che può verificarsi o meno. Il paradosso è descritto spesso anche nelle discussioni teoriche sulle interpretazioni della meccanica quantistica e, a mio parere, dovrebbe essere tenuto ben in considerazione da persone che cercano di applicare la meccanica quantistica a campi che non le appartengono affatto.

Il gatto è in una scatola con una fonte di decadimento radioattivo, un contatore Geiger e del veleno. Un po’ più nel dettaglio il fisico immaginava così lo scenario: c’è un gatto, in una scatola chiusa insieme a una fonte di decadimento radioattivo, un contatore Geiger e un pallone sigillato di veleno. Se lo strumento rileva il decadimento radioattivo di un singolo atomo, frantuma la beuta velenosa che uccide il gatto.

Nel momento in cui lo si fa il gatto acquisterà uno o l’altro immediatamente e completamente a caso non potendo più trovarsi contemporaneamente in entrambi. Tutta questa configurazione immaginaria è una metafora di qualcosa chiamato sovrapposizione quantistica, per cui una particella (come un atomo, un elettrone o un fotone) può esistere contemporaneamente in più stati energetici, fino al momento in cui si osserva.

Una volta osservato, la sua improvvisa e casuale transizione tra gli stati energetici è conosciuta come un salto quantico.

La celebrità del quantico felino è testimoniata da film, trasmissioni radiofoniche e televisive, pièces teatrali e romanzi che in diversi modi hanno preso spunto da lui. Da “Il gatto che attraversa i muri“, romanzo di fantascienza in cui è presente un gatto “delocalizzato” in grado di passare dall’una all’altra parte del muro grazie a un balzo quantico, a Sabato, romanzo dello scrittore inglese Ian McEwan dove viene citato il paradosso.

Dalla trasmissione radiofonica della Radiotelevisione Svizzera in lingua italiana intitolata proprio “Il gatto di Schrödinger” a cura di Vincenzo Masotti, che prendeva il paradosso come simbolo delle incertezze date dalla ricerca scientifica, al film A Serious Man dei fratelli Coen; lo troviamo anche in serie TV: in una puntata di Star Trek: Voyager e nella puntata n. 19 della quarta serie di NCIS, dal titolo “Scrupoli”, nella serie televisiva NUMB3RS, prima stagione, ottava puntata. A ciò si aggiungono citazioni in fumetti giapponesi, italiani e americani.

Con l’avvento della rete, la celebrità del gatto sembra essere aumentata in modo esponenziale: fumetti, vignette, addirittura magliette e gadgets raffigurano Schrödinger in compagnia di gatti stilizzati e spesso, a ragione, terrorizzati. In ogni caso credo che sia lecito presupporre, in base al temperamento anticonformista e bizzarro accreditato a Schrödinger, che egli sarebbe stato probabilmente divertito dalla popolarità della sua povera cavia, tuttavia è d’obbligo comprendere in modo serio e puntuale il significato di questo paradosso (definito del resto dallo stesso Schrödinger un “caso burlesco”) .


Leganerd.com

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