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Gato de Schrödinger – O que significa este experimento?

O gato de Schrödinger é um animal hipotético de um experimento mental proposto pelo físico austríaco Erwin Schrödinger em 1935.

Por Adelina Lima

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O gato de Schrödinger é um experimento mental desenvolvido em 1935 por Erwin Schrödinger, para mostrar como certas interpretações da mecânica quântica levam a resultados contra-intuitivos. Isto é, o enigma foi criado na tentativa de resolver o paradoxo da superposição quântica.

Nesta tarefa hipotética, um gato é colocado dentro de uma caixa com um frasco de gás venenoso. Desse modo, um martelo é armado de forma a quebrar o frasco de gás, levando um átomo radioativo particular a se decompor, e consequentemente, matando o gato. Ao final da proposta, ele perguntou, qual é o estado do gato: vivo ou morto?

Em termos simples, Schrödinger afirmou que se você colocasse o gato em uma caixa e a selasse, você não saberia se o gato estaria vivo ou morto até que você abrisse o recipiente, de modo que, até que a caixa fosse aberta, o gato poderia estar tanto morto quanto vivo.

Como resultado, isso é usado até hoje para representar como a teoria científica funciona. Portanto, ninguém sabe se uma teoria científica está certa ou errada até que ela possa ser devidamente testada e provada.

Interpretação de Copenhagen

Fonte: Pinterest

A física pode ser dividida em dois tipos: física clássica e mecânica quântica. Dessa forma, a física clássica explica a maioria das interações físicas, como por exemplo, o porquê de uma bola quicar ao cair. Além disso, também pode ser usada para prever interações físicas, como o que acontecerá quando você deixar a bola cair.

No entanto, existem algumas interações físicas que ela não explica como o fato da luz poder ser transformada em eletricidade. Por outro lado, a mecânica quântica fornece uma maneira para os físicos explicarem por que essas coisas acontecem.

A interpretação de Copenhagen é usada para explicar o que está acontecendo com a menor parte de um átomo (uma partícula subatômica) sem olhar para ela, observá-la ou medi-la. Assim, a matemática é usada para mostrar a probabilidade de algo acontecer com a partícula.

Uma partícula pode ser descrita como tendo 50% de probabilidade de estar em um lugar em um momento, ou 50% de probabilidade de estar em outro lugar em outro momento. Isso também pode ser expresso como um gráfico em formato de onda.

Todavia, a única maneira de ter 100% de certeza de onde a partícula está, é observando-a. Até o ponto que você observa, a Interpretação de Copenhagen diz que a partícula está e não está lá. Portanto, é somente através da observação, que você consegue finalmente ‘bater o martelo’.

Mas, embora isso faça sentido na física quântica, não faz sentido na física clássica, ou seja, nas explicações que ela fornece acerca do mundo real.

Como a ciência salvou o gato?

Fonte: Pinterest

Pesquisadores da Universidade de Yale, afirmaram que quando você abre a caixa, geralmente nesse momento, a transição parece abrupta e instantânea. Mas olhando em uma escala de tempo mais curta, parece que a situação é muito diferente.

Por isso, uma vez aberta a caixa, ocorre um processo em que o gato morre ou não, com um sinal de alerta antecipado de quando o processo começa. Crucialmente, também parece que o “salto” pode ser revertido no meio da transição, o que significa que o gato de Schrödinger pode ser trazido de volta à vida.

A equipe fez a descoberta usando uma configuração experimental envolvendo um circuito elétrico que imita um átomo com três níveis de energia, resfriado a uma fração de grau acima do zero absoluto, encerrado em uma caixa de metal e irradiado com luz de microondas.

Dessa maneira, um feixe de luz de microondas forneceu a energia para o salto quântico e o outro permitiu que os cientistas monitorassem a situação. Eles foram então capazes de detectar saltos quânticos conforme o “átomo” ficava energizado ou perdia energia.

A equipe disse que o trabalho também mostra que os “saltos quânticos” não são tanto saltos abruptos entre níveis de energia, como Bohr propôs, mas transições graduais mais semelhantes a um deslizamento.

Afinal, o gato de Schrödinger está vivo ou morto?

Gato de Schrödinger: o que significa este experimento?
Fonte: Pinterest

Por fim, Schrödinger diz que, de acordo com a Interpretação de Copenhagen, enquanto a caixa estiver fechada, o gato está morto e vivo. Em outras palavras, não há como saber até que a caixa seja aberta. Mas, ao abrir a caixa, a pessoa está interferindo no experimento.

Em resumo, a pessoa e o experimento devem ser descritos com referência um ao outro. Ou seja, o simples fato de observar é suficiente para influenciar o experimento, portanto abrir a caixa, não necessariamente irá fornecer a resposta correta.

Agora que você sabe o que significa o experimento do gato de Schrödinger , leia também: 24 imagens que desafiam as leis da física

Fontes: Biologia Total, Mundo Educação, Olhar Digital

Fotos: Pinterest

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