O gato morto-vivo de Schrödinger

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É uma das idéias mais bizarras já produzidas pela mente humana. Trata-se de uma experiência imaginária, na qual um gato, no papel de cobaia, está vivo e morto ao mesmo tempo!

 

 

E não estamos falando de espiritismo, mas de mecânica quântica, o ramo da física que estuda o estranhíssimo mundo das partículas subatômicas (menores que os átomos). A hipótese foi concebida pelo físico austríaco Erwin Schrödinger, um dos mais brilhantes cientistas do século XX. Sua intenção era mostrar como o comportamento das partículas subatômicas parece ilógico se aplicado numa situação fácil de ser visualizada, como um gato preso numa caixa fechada. Na situação proposta por ele, a vida do animal ficaria à mercê de partículas radioativas. Se elas circulassem pela caixa, o gato morreria; caso contrário, ele permaneceria vivo. Até aí, não há nada de mais.

 

A história fica maluca mesmo quando analisada de acordo com as leis do mundo subatômico, segundo as quais ambas as possibilidades podem acontecer ao mesmo tempo – deixando o animal simultaneamente vivo e morto. Mas e se um cientista olhasse para dentro da caixa? Ele não veria nada de mais, apenas um gato – vivo ou morto. Isso porque, segundo a física quântica, se houvesse o mínimo de interferência, como uma fonte de luz utilizada para observar o fenômeno, as realidades paralelas do mundo subatômico entrariam em colapso e só veríamos uma delas. Por isso, nem adianta tentar realizar a experiência na prática. Achou difícil entender essa maluquice? Tudo bem, os melhores físicos têm o mesmo problema. “Esse exemplo mostra que ainda não entendemos as implicações mais profundas da mecânica quântica”, afirma o holandês Gerardus �t Hooft, vencedor do Nobel de Física de 1999.

 

Experiência surrealista Para a física quântica, o animal pode estar vivo e morto ao mesmo tempo :

1 – A caixa onde seria feita a hipotética experiência de Schrödinger contém um recipiente com material radioativo e um contador Geiger, aparelho detector de radiação. Se esse material soltar partículas radioativas, o contador percebe sua presença e aciona um martelo, que, por sua vez, quebra um frasco de veneno

 

2 – De acordo com as leis da física quântica, a radioatividade pode se manifestar em forma de ondas ou de partículas – e uma partícula pode estar em dois lugares ao mesmo tempo! As ondas brancas desenhadas aqui representam asprobabilidades de ocorrência dessa dupla realidade, quando, na mesma fração de segundo, o frasco de veneno quebra e não quebra

 

3a – Aqui o gato aparece vivo, porque, nessa versão da realidade, nada foi detectado pelo contador Geiger

 

3 – Aqui o gato surge morto, pois nessa outra versão do mesmo instante de tempo o contador Geiger detectou uma partícula e acionou o martelo. O veneno do frasco partido matou o bichano

 

4 – Seguindo o raciocínio de Schrödinger, as duas realidades aconteceriam simultaneamente e o gato estaria vivo e morto ao mesmo tempo até que a caixa fosse aberta. A presença de um observador acabaria com dualidade e ele só poderia ver ou um gato vivo ou um gato morto

 

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O Experimento

O experimento mental consiste em imaginar um gato aprisionado dentro de uma caixa que contém um curioso e perigoso dispositivo. Esse dispositivo se constitui de uma ampola de frágil vidro (que contém um veneno muito volátil) e um martelo suspenso sobre essa ampola de forma que, ao cair, essa se rompe, liberando o gás venenoso com o qual o gato morrerá. O martelo esta conectado a um mecanismo detetor de partículas alfa, que funciona assim: se nesse sensor chegar uma partícula alfa que seja, ele é ativado, o martelo é liberado, a ampola se parte, o gás escapa e o gato morre; pelo contrário, se nenhuma partícula chegar, nada ocorrerá e o gato continuará vivo.

 

Quando todo o dispositivo estiver preparado, iniciamos o experimento. Ao lado do detetor colocamos um átomo radioativo que apresente a seguinte característica: ele tem 50% de probabilidade de emitir uma partícula alfa a cada hora. Evidentemente, ao cabo de uma hora só terá ocorrido um dos dois casos possíveis: o átomo emitiu uma partícula alfa ou não a emitiu (a probabilidade que ocorra um ou outro evento é a mesma). Como resultado da interação, no interior da caixa o gato estará vivo ou estará morto. Porém, isso não poderemos saber --- a menos que se abra a caixa para comprovar as hipóteses.

 

Se tentarmos descrever o que ocorreu no interior da caixa, servindo-nos das leis da mecânica quântica, chegaremos a uma conclusão muito estranha. O gato viria descrito por uma função de onda extremamente complexa resultado da superposição de dois estados, combinando 50% de "gato vivo" e 50% de "gato morto". Ou seja, aplicando-se o formalismo quântico, o gato estaria por sua vez 'vivo' e 'morto'; correspondente a dois estados indistinguíveis!

 

A única forma de averiguar o que 'realmente' aconteceu com o gato será realizar uma medida: abrir a caixa e olhar dentro. Em alguns casos encontraremos o gato vivo e em outros um gato morto.

Por que isso?

Ao realizar a medida, o observador interage com o sistema e o altera, rompendo a superposição dos dois estados, com o que o sistema decanta em um dos dois estados possíveis.

 

O senso comum nos predispõe que o gato não pode estar vivo e morto. Mas a mecânica quântica afirma que, se ninguém olhar o interior da caixa, o gato se encontrará numa superposição dos dois estados possíveis: vivo e morto.

Essa superposição de estados é uma conseqüência da natureza ondulatória da matéria, e sua aplicação à descrição mecânico-quântica dos sistemas físicos é que permite explicar o comportamento das partículas elementares e dos átomos. A aplicação disso aos sistemas macroscópicos como o gato ou, inclusive, se assim o preferir, a qualquer professor de física quântica, nos levaria ao paradoxo proposto por Schrödinger.

 

Curiosamente, alguns livros de física, para colaborar com a 'lei dos direitos dos animais', substitui nesse dispositivo experimental (hipotético) a ampola com veneno por uma garrafa de leite que ao romper-se, permite ao gato alimentar-se. Os dois estados possíveis agora são: "gato bem alimentado" ou "gato esfomeado". O que, também, tem sua parcela de cruelda

 

 

 

Vídeo rápido e muito bem explicado(só que na versão do Einstein)

Fontes :

Mistérios do Universo

Mundo Educação

Feira de Ciências

Mundo Estranho

hypescience

Wiki

MinutoDaFisica

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Veja também :

Efeito borboleta(Teoria do Caos)

Teoria dos Jogos

Teoria Crítica

Teoria do Colapso Cultural

Escola de Frankfurt / Escola de Frankfurt - Estratégia

 

 

[Morison 261]

Muito louco, mas muito massa! Mecânica quântica é muito mais do que muitos pensam. Existem pessoas que aprende "física quântica" pensando que é algo sobre espírito, consciência... triste.