Che cos'è il paradosso del gatto di Schrödinger

 

Il paradosso del gatto di Schrödinger è stato proposto dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nei primi anni '30 del XX secolo. È stato introdotto come una iperbole per evidenziare le implicazioni della teoria quantistica sulla realtà fisica a cui siamo abituati. Il paradosso del gatto di Schrödinger cerca di mettere in luce le contraddizioni insite nella meccanica quantistica e la difficoltà di conciliare la teoria con i concetti di causalità, causa-effetto e determinismo.

Ma che cosa è il paradosso del gatto di Schrödinger ? L'idea è quella di costruire una scatola chiusa, all'interno della quale viene posto un gatto vivo. Accanto al gatto viene inserita una bomba individuata da una quantità di radiazioni ionizzanti. Se queste radiazioni-ionizzanti vengono rilasciate, la bomba esplode e il gatto muore, altrimenti il gatto rimane vivo e vegeto. La durata di vita degli atomi nel decadimento spontaneo non può essere prevista con precisione e quindi non siamo in grado di sapere se la bomba esploderà o meno. Schrödinger ipotizza, quindi, che finché la scatola non verrà aperta, il gatto sia vivo e morto allo stesso tempo. Questo paradosso viene elaborato nell'incompiuta teoria dell'interpretazione della meccanica quantistica.

Il paradosso del gatto di Schrödinger costituisce un'esemplificazione dell'idea della sovrapposizione quantistica, ovvero lo stato in cui si può trovare un sistema quantistico fino a quando non si effettua una misura, momento in cui si avrà la manifestazione dell'una o dell'altra proprietà. In altre parole, finché la scatola rimane chiusa e il gatto non viene osservato, secondo la teoria quantistica il gatto si trova in uno stato di sovrapposizione, ovvero è vivo e morto allo stesso tempo, poiché non si conosce in quale stato si trovi la bomba. Tuttavia, non appena si aprirà la scatola e si osserverà il gatto, questi assumerà uno stato definito, ovvero sarà vivo o morto, ma non entrambi al tempo stesso.

Questo paradosso, insieme ad altri analoghi, come quello dell'anello di Schrödinger, mette in dubbio i fondamenti stessi del determinismo, ovvero l'idea che ogni evento nella realtà possa essere riprodotto fino all'infinito, determinando in modo definitivo ovvero preventivabile ogni risultato possibile. Questo tipo di determinismo è stato messo in crisi dalla meccanica quantistica, in quanto gli esperimenti effettuati sulla sovrapposizione quantistica sembrano suggerire che la realtà sia fondamentalmente indeterministica.

Il paradosso del gatto di Schrödinger porta con sé una serie di problematiche filosofiche e tecniche, che ancora oggi non sono state completamente risolte dalla teoria quantistica. Una delle questioni più rilevanti riguarda la possibilità di reversibilità del tempo nella fisica quantistica, un aspetto che Leopold Infeld, uno dei più grandi fisici del XX secolo, ha chiamato "paradosso del gatto di Schrödinger contro la reversibilità del tempo". Secondo Infeld, il paradosso mette in crisi l'idea di causalità e di causa-effetto, creando un universo dove l'ordine e la causalità non hanno più alcun significato. Infeld sottolinea che le implicazioni del paradosso del gatto di Schrödinger sono ancora oggi oggetto di dibattito all'interno della comunità scientifica e che la teoria quantistica non è stata ancora in grado di spiegare in modo definitivo questa complessa problematica.

Inoltre, Schrödinger stesso non era convinto che questo fosse un paradosso vero e proprio, ma piuttosto una dimostrazione del fatto che il modo in cui il mondo quantistico interagisce con il mondo delle cose macroscopiche era ancora sconosciuto. In altre parole, il paradosso del gatto di Schrödinger avrebbe dovuto servire a sottolineare i limiti delle teorie esistenti e a stimolare la ricerca di una nuova teoria che potesse superare queste limitazioni.

In conclusione, il paradosso del gatto di Schrödinger rappresenta un importante momento di riflessione per la fisica moderna e un'occasione per riflettere sulle implicazioni filosofiche insite nella teoria quantistica. A seguito dei dibattiti generati dal paradosso, molti fisici hanno lavorato per cercare di superare gli ostacoli insiti nella teoria quantistica, tentando di individuare un nuovo modello che possa fornire una spiegazione più accurata della realtà fisica. Finora, la teoria quantistica ha dimostrato di essere una delle teorie più innovative e rivoluzionarie mai concepite dalla scienza, ma il paradosso del gatto di Schrödinger ci ricorda che vi è ancora molto da scoprire e che la vera natura della realtà fisica rimane ancora un mistero.

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