lunes, 25 de noviembre de 2013

CIENCIA Y SERIES. SHELDON COOPER EN THE BIG BANG THEORY Y EL GATO DE SCHRÖDINGER



Al final de la primera temporada de la popular serie The Big Bang Theory, Sheldon Cooper explica el experimento del gato de Schrödinger para compararlo con la situación sentimental de Penny y Leonard.
 
Cuando se habla del "gato de Schrödinger" se hace referencia a la paradoja que surge de un célebre experimento imaginario propuesto por Erwin Schrödinger en el año 1937 para observar las diferencias entre interacción y medida en el campo de la mecánica cuántica.

El experimento mental consiste en imaginar a un gato dentro de una caja que también contiene un peligroso dispositivo formado por una ampolla de vidrio que contiene un veneno muy volátil y por un martillo sujeto sobre la ampolla de forma que si cae sobre ella la rompe y se escapa el veneno con lo que el gato moriría. El martillo está conectado a un mecanismo detector de partículas alfa; si llega una partícula alfa el martillo cae rompiendo la ampolla con lo que el gato muere, por el contrario, si no llega no ocurre nada y el gato continua vivo.

Al lado del detector se sitúa un átomo radiactivo con unas determinadas características: tiene un 50% de probabilidades de emitir una partícula alfa en una hora. 
Evidentemente, al cabo de una hora habrá ocurrido uno de los dos sucesos posibles: el átomo ha emitido una partícula alfa o no la ha emitido (la probabilidad de que ocurra una cosa o la otra es la misma). Como resultado de la interacción, en el interior de la caja, el gato está vivo o está muerto. Pero no podemos saberlo si no la abrimos para comprobarlo.

Si lo que ocurre en el interior de la caja lo intentamos describir aplicando las leyes de la mecánica cuántica, llegamos a una conclusión muy extraña. El gato vendrá descrito por una función de onda resultado de la superposición de dos estados combinados al cincuenta por ciento: "gato vivo" y "gato muerto". 
Es decir, aplicando el formalismo cuántico, el gato estaría a la vez vivo y muerto; se trataría de dos estados indistinguibles.

La única forma de averiguar qué ha ocurrido con el gato es realizar una medida: abrir la caja y mirar dentro. En unos casos nos encontraremos al gato vivo y en otros muerto. Al realizar la medida, el observador interactúa con el sistema y lo altera, rompe la superposición de estados y el sistema se decanta por uno de sus dos estados posibles.

El sentido común nos indica que el gato no puede estar vivo y muerto a la vez. Pero la mecánica cuántica dice que mientras nadie mire en el interior de la caja el gato se encuentra en una superposición de los dos estados: vivo y muerto.

Esta superposición de estados es una consecuencia de la naturaleza ondulatoria de la materia y su aplicación a la descripción mecanocuántica de los sistemas físicos, lo que permite explicar el comportamiento de las partículas elementales y de los átomos. La aplicación a sistemas macroscópicos como el gato o, incluso, si así se prefiere, cualquier profesor de física, nos llevaría a la paradoja que nos propone Schrödinger

Al final de la primera temporada de la popular serie The Big Bang Theory, Sheldon Cooper explica el experimento del gato de Schrödinger para compararlo con la situación sentimental de Penny y Leonard.

Leonard finalmente reúne el coraje suficiente para invitar a Penny a salir. Penny no está acostumbrada a salir con tipos como Leonard y eso pudo ocasionar que sus relaciones anteriores no hayan funcionado, pero por otro lado si esta relación no termina bien, se arriesgaría a perder un buen amigo.
Penny le pide algún consejo a Sheldon porque debería conocer a Leonard más que al resto. Sheldon le da la solución de considerar al gato de Schrodinger. Penny confunde Schrodinger con la vecina del apartamento 2A pero Sheldon la corrige de inmediato diciéndole que esa es la Señorita Grossinger, y le comienza a explicar que en 1935, Erwin Schrödinger, en un intento de explicar la interpretación de la física cuántica de Copenhague, propuso un experimento donde un gato es situado dentro de una caja con conductos de veneno que serian abiertos en un momento aleatorio y como nadie sabe cuándo o si el veneno se ha introducido, hasta que la caja se abriese, el gato puede ser considerado tanto vivo como muerto.

Penny no entendió la explicación y Sheldon le responde que eso es porque aún no terminaba de explicar. Sheldon continua diciendo que simplemente el gato de Schrodinger es la potencial relación que tiene ella con Leonard ahora mismo, puede ser pensada tanto como mala y como buena, y que solo abriendo la caja se puede averiguar cuál es.

M. Barcenilla (Con ayuda del ratículo de M.A. Gómez)

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