El tormento de Schrödinger

Esta mañana, mientras debatía con mi psicóloga, me he visto explicando el principio de indeterminación de Heisenberg y la paradoja del gato de Schrödinger. Dado que estaba con la mente en otro asunto y no estaba preparado para hacer ese cambio de tema (y aún así lo hice), me he quedado con la sensación de haberlo hecho mal… fatal, de hecho. Así que vengo a este paño de lágrimas que es mi blog a resarcirme para no darle más la turra a la pobre, que bastante me tiene que aguantar 🙂

El gato de Schrödinger es un experimento teórico que propuso Erwin Schrödinger para ridiculizar la interpretación predominante de la mecánica cuántica, según la cual una partícula puede estar en dos estados a la vez de forma simultánea.

En este experimento se plantea que hay un gato encerrado dentro de una caja metálica sellada. En su interior, hay un mecanismo con un veneno que se activa —o no— dependiendo de si un átomo radiactivo se descompone o no. Según la teoría cuántica, hasta que no se observe, el átomo puede considerarse descompuesto y no descompuesto al mismo tiempo, manteniéndose en ambos estados simultáneamente. Para Schrödinger, esto era una locura, y por eso propuso este experimento, que lleva a la paradoja de que el gato estaría vivo y muerto a la vez hasta que se abra la caja y se observe el estado del átomo.

Dado que resulta evidente que ningún ser vivo puede estar vivo y muerto a la vez, Schrödinger pretendía ridiculizar esa interpretación. Sin embargo, con el tiempo se ha demostrado que la teoría es correcta, y su experimento, lejos de ser una refutación, ha ayudado a explicar cómo funciona la mecánica cuántica y cómo las partículas subatómicas pueden mantenerse en dos estados a la vez hasta que son observadas, momento en el cual se define uno de los dos.

Esta naturaleza incierta de las partículas se relaciona también con el principio de indeterminación de Heisenberg (el de Breaking Bad), que establece que no es posible conocer con precisión al mismo tiempo la posición y la velocidad (o cantidad de movimiento) de una partícula como un electrón. Cuanto más precisamente se conoce una de estas variables, más incierta se vuelve la otra. Este principio no es una limitación tecnológica, sino una propiedad fundamental del mundo cuántico.

Otro concepto esencial es el «spin», una propiedad cuántica intrínseca de partículas como los electrones, que no tiene un equivalente directo en el mundo clásico, aunque a veces se lo imagine como una especie de giro. El spin puede adoptar dos estados (por ejemplo, «arriba» o «abajo», o «izquierda» y «derecha»), y en la computación cuántica se aprovecha esta dualidad, junto con la superposición y el entrelazamiento cuántico, para crear bits cuánticos o qubits. A diferencia de los bits clásicos, que sólo pueden ser 0 o 1, los qubits pueden estar en una superposición de ambos estados a la vez, lo que permite realizar ciertos tipos de cálculos de forma mucho más eficiente que en un ordenador tradicional.

Aunque este ejercicio se use ahora para un fin completamente contrario al que se planteó, y probablemente haga que Erwin se remueva un poco en su tumba, no hay que quitarle merito al tipo, que era un absoluto crack. Baste decir, que el ejercicio se lo propuso al mismísimo Einstein en la correspondencia que mantenían para debatir ideas.

Erwin Schrödinger fue austriaco, y sobrevivió a las dos guerras mundiales. Por si eso fuera poco, recibió el premio Nobel por desarrollar una ecuación que lleva su nombre (ecuación de Schrödinger), ahí es nada. Lo del gato puede que le pese, pero ha estar tremendamente orgulloso de sus logros y aportes a la física.

* Imagen de la Quinta Conferencia Solvay (1927) obtenida de la Wikipedia. Schrödinger está en el centro de la fila de atrás con abrigo gris.

Autor: Javi López G.

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