O Experimento do gato de Erwin Schrödinger

 Física

 

Já ouviu falar de ensinar por exemplos, estórias ou parábolas? Erwin Schrödinger usou desse recurso para explicar um conceito importante de mecânica quântica. Vamos saber mais?

 

 

[O gato pode ser assim, a caixa um pouquinho diferente. Imagem: Natalia_Piant / Pexels | Reprodução]

 

DEPOIS, VOCÊ PODE LER TAMBÉM

» Unidade astronômica, parsec e ano-luz

 

» As partes dos átomos

 

» Quem foi Openheimer?

 

QUEM ERA ESSE TAL DE ERWIN SCHRÖDINGER?

 

O físico teórico Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961) é considerado o pai da Mecânica Quântica Ondulatória, por sua grande contribuição nesse ramo do conhecimento. Em 1933, foi o ganhador do Prêmio Nobel de Física.

 

Ele criou o chamado modelo atômico de Schrödinger, que descreve o átomo empregando conhecimentos da Mecânica Quântica, e a equação de Schrödinger, utilizada em várias aplicações tecnológicas e científicas, pois descreve o comportamento da matéria em escala atômica e subatômica.

 

A ESTÓRIA DO GATO DE SCHRÖDINGER

 

Antes de falar do gato, temos de pensar na Mecânica Quântica: se o estado de um elétron é desconhecido, deve-se assumir que ele está em todos os estados ao mesmo tempo. É uma resposta que foge ao tradicional dicotômico, o sim/não. Na Mecânica Quântica, a ausência de medição e observação pode sugerir a superposição de estados, sendo necessária cautela quando essa medição não ocorrer para a interpretação de resultados.

 

O gato de Schrödinger foi uma estória criada para ilustrar esse conceito, chamada de experimento mental. É um exemplo de aplicação das ideias da Mecânica Quântica em sistemas macroscópicos. Esse gato estaria preso em uma caixa (câmara de aço) e, até que possamos abri-la, estaria vivo e morto ao mesmo tempo.

 

Dentro da caixa, além do gato, existe um mecanismo-diabólico com veneno, um material radioativo e um contador Geiger para detecção de radiação. Aquantidade de material radioativo é tão pequena que após uma hora talvez um único átomo se desintegre.

 

A probabilidade é a mesma de o material decair ou não, e se isso acontecesse, o contador ativaria um martelo, liberando o veneno e matando o gato. Esse veneno é um pequeno frasco de ácido prússico.

 

Se o material não decaísse, o gato permaneceria vivo, mas só é possível saber quando a caixa é aberta. O sistema vai ser deixado por uma hora isolado, e se não ocorrer nenhuma desintegração, nada de o gato morrer – uma é suficiente. 

 

Antes disso, é uma superposição de estados, ou seja, vivo e morto simultaneamente. Isso é representado pela função de onda do sistema.

 

COMO QUE SURGIU ESSE EXPERIMENTO DO GATO?

 

Esse experimento do gato de Schrödinger foi motivado por discussões entre ele e Einstein, via cartas. Essas discussões aconteciam via cartas, a respeito do artigo paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen, feito em 1935 por Albert Einstein (1879-1955), Boris Podolsky (1896-1966), e Nathan Rosen (1909-1995).

 

Nessas cartas, Albert Einstein e Erwin Schrödinger discutiam se seria possível aplicar a Mecânica Quântica a sistemas macroscópicos. Nisso, Einstein usou outro tipo de analogia: sugeriu que um barril de pólvora instável depois de um tempo poderia estar em uma superposição de estados, ou seja, igualmente poderia explodir ou não explodir. Inspirado por isso, Erwin desenvolveu o experimento do gato de Schrödinger.

 

Já o paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) envolve o emaranhamento quântico, um fenômeno que descreve a natureza entrelaçada de duas partículas, de forma que qualquer ação realizada em uma delas interfere instantaneamente na outra, ainda que estejam a quilômetros ou anos-luz de distância.

 

O PAPEL DO OBSERVADOR NO GATO DE SCHRÖDINGER

 

Seria o observador responsável pela vida ou morte do gato? Não necessariamente. Essa observação define qual o real estado do sistema. Ademais, nenhum gato morreu porque o experimento sempre foi apenas mental!

 

FALANDO MAIS EM FÍSICA QUÂNTICA

 

Um dispositivo que está crescendo no mundo da tecnologia é o computador quântico, que difere dos computadores eletrônicos tradicionais. Na sugestão de post da linha azul 👇🏻, você entende quais as diferenças:

□

 

E AINDA MAIS PARA VOCÊ:

👉 Os computadores quânticos

 

 

GOSTOU DESSA POSTAGEM ☺? USANDO A BARRA DE BOTÕES, COMPARTILHE COM SEUS AMIGOS 😉!