O gato de Schrödinger é um dos conceitos científicos mais populares na cultura pop e já foi comentado em diversos seriados e filmes — a citação mais famosa é do personagem Sheldon Cooper, na série The Big Bang Theory. Contudo, nem todas essas produções apresentam o conteúdo real que o conceito tenta explicar. Não é à toa que o tema faz parte da complicada e caótica física quântica.
Na hipótese, um gato hipotético é colocado em uma caixa fechada por um determinado período, com um frasco de veneno, material radioativo e um contador Geiger de radiação. O conceito funciona como uma pergunta: o que aconteceria com o gato na caixa fechada sem nenhum ser humano para realizar medições científicas? Ele está vivo ou morto?
Antes de tudo, é importante destacar que a ideia é apenas um experimento mental. Ou seja, os cientistas não precisam colocar um gatinho de verdade ao lado de veneno e materiais radioativos. Alguns cientistas apoiavam o conceito de que o gato está em um estado de superposição de vivo e morto ao mesmo tempo; apenas quando a caixa for aberta, os investigadores descobririam se ele está vivo ou morto.
Apesar de ser a solução mais conhecida pela maioria das pessoas, não é toda a comunidade científica que aceita essa suposição. Por exemplo, Albert Einstein e o próprio criador do experimento mental de Schrödinger recusaram a possibilidade de que o gato esteja vivo e morto ao mesmo tempo.
"Os cientistas conseguiram colocar partículas como íons e fótons em estados sobrepostos. O físico francês Serge Haroche e o físico americano David Wineland ganharam o Prêmio Nobel da Física de 2012 pelo seu trabalho na concepção de experiências para criar tais 'estados de gato de Schrödinger', nos quais as partículas podem ser observadas como estando simultaneamente em dois estados diferentes", é descrito na enciclopédia Britannica.
O que é o paradoxo do gato de Schrödinger
O experimento mental do gato de Schrödinger foi criado pelo físico teórico austríaco Erwin Schrödinger, em 1935, e mencionado pela primeira vez no artigo "A Situação Atual na Mecânica Quântica". O experimento questiona o que aconteceria com um gato em uma caixa totalmente fechada com um pequeno pedaço de urânio, um contador Geiger e um frasco selado de cianeto.
Apesar de o gato de Schrödinger ser notadamente o trabalho mais famoso do físico austríaco, ele foi responsável por diversos estudos da mecânica quântica e até criou uma equação sobre a função da onda de uma partícula — que também carrega seu nome. Contudo, não foi ele que comentou sobre a ideia que coloca o animal em uma superposição quântica de vivo e morto ao mesmo tempo.
Na realidade, o físico dinamarquês Niels Bohr foi um dos principais defensores desse estado de superposição de vivo e morto, pois ele acreditava que as partículas não tinham nenhuma propriedade definida até um cientista medir os resultados.
O paradoxo do gato de Schrödinger sugere que o gato está morto e vivo ao mesmo tempo, mas não é exatamente isso que o físico Erwin Schrödinger queria explicar.Fonte: Wikimedia Commons
Na superposição, as partículas estão em dois estados ao mesmo tempo; por exemplo, elas poderiam estar em posições diferentes. Assim, apenas quando as partículas fossem observadas, os pesquisadores poderiam afirmar que elas realmente estão em múltiplas posições.
O objetivo real do experimento mental de Schrödinger não era exatamente entender se o gato está vivo ou morto dentro da caixa. A ideia do físico foi ilustrar as limitações da mecânica quântica e mostrar a contradição de que átomos podem estar em dois estados quânticos ao mesmo tempo, mas um gato formado por inúmeros átomos não consegue estar em estados diferentes.
Qual é a relação da mecânica quântica com o gato de Schrödinger
Na caixa lacrada, o urânio começará a emitir radiação, o que ativará o contador Geiger e, como há um martelo preso sob o instrumento, ele cairá e quebrará o frasco de cianeto. No fim, o gato será morto pelo veneno. Apesar da ideia de Bohr, Einstein e o próprio Schrödinger não acreditavam que o gato poderia estar nos dois estados ao mesmo tempo. Afinal, sabemos que um gato só pode estar vivo ou morto.
Na realidade, a ética humana nunca permitiria a utilização de um gato para um experimento no qual o animal provavelmente morrerá. Felizmente, os cientistas utilizaram outros métodos para tentar compreender a teoria de Schrödinger.
Em 1996, um grupo de cientistas realizou experimentos reais com um íon carregado positivamente ao invés de um gato. Em 2010, outra equipe de pesquisadores conseguiu reproduzir um teste com um ressonador que oscilava e não oscilava ao mesmo tempo. Mesmo com os estudos mais recentes, a ciência ainda tem muito a aprender com o gato de Schrödinger.
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