Gato de Schrödinger: físico descontrói a teoria e explica

O Paradoxo do Gato de Schrödinger é um experimento amplamente conhecido e estudado nas aulas de física do Ensino Médio ao redor do mundo. No entanto, poucos conseguem compreender de fato o paradoxo. Por isso, usam o exemplo de forma errônea.

Assim, trata-se do famoso experimento mental proposto pelo físico austríaco Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger. No caso, ele coloca um gato em uma caixa lacrada e, por isso, ele está vivo e morto – ao mesmo tempo. Isso permanece como verdade até que o objeto seja aberto e um observador possa constar se o felino se encontra vivo ou morto de fato.

Esse exercício surgiu no início da década de 1930 em uma situação em que foi necessário explicar uma questão relacionada com a mecânica quântica. Então, esse ramo da física estuda o universo em escala de partículas subatômicas.

Gato de Schrödinger

TeamK/Pixabay

O experimento de Schrödinger foi criado para ilustrar a possibilidade de determinados corpos existirem em mais de um estado ao mesmo tempo. Isso é previsto na mecânica quântica por conta do conceito de superposição.

Pelo formalismo quântico, a matéria possui uma natureza ondulatória, podendo ser representada por uma função de onda. Assim, o gato vivo é representado por uma função de onda enquanto o gato morto é representado por outra função de onda. Como o gato pode estar vivo ou morto, indica que houve a superposição das duas funções de onda.

Por conta do Princípio da Incerteza de Heisenberg, estabelece-se que não é possível fazer uma medida sem interferir nos resultados da própria medida. Sendo assim, caso a caixa fosse aberta, o indivíduo estaria interferindo no sistema e alterando seus resultados.

Isso representa também a diferença entre a mecânica clássica e a mecânica quântica, visto que, no primeiro caso, podemos abrir a caixa. Já no segundo, isso implica na alteração dos resultados.

Dessa forma, ao longo das décadas desde a sua criação, vários pesquisadores tentaram solucionar o paradoxo. Contudo, recentemente, um cientista propôs uma nova abordagem para resolver o exercício criado por Schrödinger.

Ele parece ter conseguido solucionar uma série de questões relacionadas ao paradoxo do Gato de Schrödinger. Esse pesquisador é Franck Laloë, físico teórico do Laboratoire Kastler Brossel, da ENS-Université PSL (Paris). Já sua abordagem é pautada em “desconstruir” o Gato de Schrödinger.

Nova abordagem

Apesar de ser um experimento mental, o paradoxo não se trata de apenas pensar sobre o felino vivo-morto que está preso dentro da caixa. Isso porque o paradoxo também é um problema matemático.

Sendo assim, Laloë propôs incluir mais um termo na equação de Schrödinger, que descreve como o estado quântico de um sistema físico não é estável, podendo variar com o tempo.

Logo, a introdução do parâmetro proposto pelo pesquisador permite que ocorra o colapso do vetor de estado. Isso consiste em um dos processos pelos quais um sistema quântico evolui. Com isso, o resultado de cada medição deve ser único, assim como é observado no universo macroscópico.

Além disso, a solução de Laloë relaciona o colapso do vetor com o campo gravitacional universal. Já a combinação dos fatores propostos faz com que a abordagem do cientista seja aplicada em partículas subatômicas, assim como em corpos de grandes dimensões.

Contudo, essa abordagem já havia sido proposta pelo filósofo e físico britânico Roger Penrose. Nesse caso, ela nunca foi devidamente desenvolvida. Já Franck Laloë detalhou e publicou sua versão de solução para o paradoxo do Gato de Schrödinger. Logo, ela pode ser aplicada para a criação de modelos e simulações, assim como testada em experimentos de laboratório. Isso pode até resultar em implicações no campo da astrofísica.

Fonte: Tecmundo