O Gato de Schrodinger

(Fonte da Imagem: Google Imagens)

O gato de Schrodinger ou paradoxo de Schrodinger é um experimento imaginário proposto por Erwin Rudolf Josef Alexander Schrodinger, brilhante físico austríaco, com o objetivo de mostrar como vigora no mundo quântico o Princípio da Incerteza.

O experimento consiste em colocar um gato dentro de uma caixa e fechá-lo lá dentro. Junto ao gato, dentro da caixa, é colocado um frasco contendo um gás venenoso, um elemento radioativo emissor de partículas alfa e um dispositivo composto de um martelo e um detector de radiação. Se o detector registrar a presença de pelo menos uma partícula alfa, o martelo é acionado e quebra o frasco, liberando o gás venenoso e, consequentemente, matando o gato.

Mas vamos considerar que a fonte radioativa possa liberar partículas alfa dentro de um intervalo de tempo determinado, e que também possa não liberar essas partículas nesse tempo. Existe 50% de chance de que o elemento libere a partícula e 50% de chance de que ele não libere.

Se ele não libera a partícula, o gato não morre, ou seja, o resultado será “gato vivo”. Mas se o veneno é liberado, o resultado do experimento será “gato moto”. Então podemos dizer que temos 50% de gato vivo e 50% de gato morto. Mas se não abrirmos a caixa para olhar dentro, não poderemos ter certeza se o gato está ou não vivo. A única forma de ter certeza é se abrirmos a caixa. Mas é aí que vem o mais estranho! Para a mecânica quântica, o gato pode estar vivo e morto! Ele pode estar nos dois estados! Como?!

Pelo formalismo quântico, a matéria também tem natureza ondulatória, e pode ser representada por uma função de onda. O gato morto é representado por uma função de onda, e o gato vivo é representado por outra função de onda. O fato do gato estar vivo e morto indica que houve uma superposição dessas duas funções de onda que indicava os dois estados possíveis. Você pode estar pensando: Por que não abrimos logo a caixa e olhamos?!

A resposta a essa pergunta vem do Princípio da Incerteza de Heinsenberg, que estabelece que não é possível fazer uma medida sem interferir nos resultados dessa própria medida. Quer dizer, se abrirmos a caixa para olhar o estado do gato dentro, estaremos interferindo no sistema e alterando seus resultados. Aliás, essa é uma diferença fundamental entre a mecânica quântica e a mecânica clássica. Na clássica poderíamos abrir a caixa e conferir o que tinha acontecido com o gatinho. Na quântica isso não é possível!