Schrödinger's cat é um famoso experimento hipotético projetado para apontar uma falha no Interpretação de sobreposição de Copenhague como se aplica à teoria quântica.
Esta é uma versão um pouco simplificada do experimento virtual:
Um gato vivo é colocado em uma câmara de aço junto com um martelo, um frasco de ácido cianídrico e uma quantidade muito pequena de substância radioativa. Se mesmo um único átomo da substância radioativa se decompõe durante o período de teste, um mecanismo de revezamento dispara o martelo, que por sua vez, quebra o frasco de gás venenoso e causa a morte do gato.
O físico austríaco Erwin Schrödinger, ganhador do Prêmio Nobel, criou esta experiência mental em 1935 para apontar o paradoxo entre o que os teóricos quânticos consideravam verdadeiro sobre a natureza e o comportamento da matéria em nível microscópico e o que a pessoa média observa ser verdadeiro em nível macroscópico com o olho humano sem ajuda.
O papel do observador na mecânica quântica
A interpretação da física quântica de Copenhague, que era a teoria dominante na época, propunha que átomos ou fótons existem em múltiplos estados que correspondem a diferentes resultados possíveis e as possibilidades , chamadas de superposições, não se comprometem com um estado definido até que sejam observados.
A experiência de pensamento de Schrödinger foi concebida para mostrar como seria a interpretação de Copenhaga se a terminologia matemática utilizada para explicar a sobreposição no mundo microscópico fosse substituída por termos macroscópicos que a pessoa média pudesse visualizar e compreender. No experimento, o observador não pode saber se um átomo da substância se decompôs ou não, e consequentemente, não sabe se o frasco se partiu e o gato foi morto.
De acordo com a lei quântica sob a interpretação de Copenhague, o gato estará morto e vivo até que alguém olhe para dentro da caixa. Na linguagem da mecânica quântica, a capacidade do gato de estar vivo e morto até ser observado é referida como indeterminação quântica ou o paradoxo do observador. a lógica por trás do paradoxo do observador é a capacidade comprovada de observação para influenciar resultados.
Schrödinger aceitou que existe sobreposição; durante sua vida, os cientistas foram capazes de provar sua existência através do estudo da interferência em ondas de luz. Schrödinger questionou-se, no entanto, sobre quando a resolução das possibilidades realmente ocorre. A sua experiência de pensamento pretendia fazer com que as pessoas se perguntassem se era lógico que a observação fosse o gatilho. O gato não estaria morto ou vivo, mesmo que não fosse observado?
Atrás dos anos, a analogia do gato de Schrödinger tem sido usada para ilustrar teorias emergentes de como a mecânica quântica funciona. Na interpretação de muitos mundos da lei quântica, por exemplo, o gato está vivo e morto. Nessa interpretação, o observador e o gato simplesmente existem em duas realidades -- uma em que o gato está morto, e outra em que o gato está vivo.
O que os cientistas aprenderam sobre a natureza da matéria a nível microscópico e sua relação com o que os humanos observam a nível macroscópico ainda não foi totalmente explorada. O papel do observador permanece uma questão importante no estudo da física quântica e é uma fonte infinita de especulação e conjectura na computação quântica e na cultura pop. Diz-se que o próprio Schrödinger disse, mais tarde na vida, que desejava nunca ter conhecido aquela cat.