Las seis vidas y media del gato de Schrödinger

La trampa del diablillo de Maxwell, del que hablábamos la semana pasada, estriba en que, para saber cuándo ha de abrir la portezuela, tiene que recabar información sobre el estado de las moléculas, y ese proceso conlleva un gasto de energía. En cuanto al experimento mental de Einstein, el fallo está en que para pesar la caja de fotones necesitamos un instrumento de medida con el que hay que interactuar para efectuar la medición, y al interactuar con él lo perturbamos, reintroduciendo el principio de indeterminación. Obsérvese que en ambos casos desempeña un papel importante la obtención de información y su coste energético (un asunto sobre el que habrá que volver más adelante).

¿Por qué un gato?

Al hablar de la caja de fotones y del principio de indeterminación, no podemos olvidarnos de otra caja que encierra la más famosa y controvertida paradoja de la mecánica cuántica: la del gato de Schrödinger.

En 1935, el físico austríaco Erwin Schrödinger propuso el siguiente experimento mental: en una caja cerrada hay un gato, un frasco de gas venenoso y un dispositivo que puede ser activado por una partícula radiactiva que tiene una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado; si la partícula se desintegra, el veneno se libera y el gato muere. Al cabo del tiempo establecido, habrá una probabilidad del 50% de que el dispositivo se haya activado y el gato esté muerto, y la misma probabilidad de que el dispositivo no se haya activado y el gato esté vivo; pero de acuerdo con la mecánica cuántica, en ese momento la situación del sistema al depender de una sola partícula (o sea, su “función de onda”) será la superposición de los estados “gato vivo” y “gato muerto”. Solo cuando abramos la caja para ver si el gato está vivo o muerto, perturbaremos este estado dual y haremos colapsar la función de onda en un sentido u otro.

La primera vez que, en mi juventud, oí hablar del gato de Schrödinger no entendí casi nada, y una de las cosas que no entendí fue por qué habían elegido a un gato para el experimento mental. ¿Por qué no imaginar que en la caja hay una persona? ¿Hay alguna razón, aparte de la meramente humanitaria (que, dicho sea de paso, debería aplicarse también al gato), para hacer el experimento con un felino y no con un humano?

Y siete preguntas más (una por vida) relativas a los gatos:

¿Por qué se dice “buscarle tres pies al gato” y no cinco?

¿Tiene que ver la expresión “llevarse el gato al agua” con la conocida aversión de los felinos a mojarse?

¿Por qué el gato es dos animales a la vez?

¿Cuál es el animal que caza ratones y ronda por los tejados pero no es un gato?

¿Es verdad que de noche todos los gatos son pardos?

¿Es verdad que los gatos siempre caen de pie?

¿Es el riesgo de lastimarse al caer, para un gato, proporcional a la altura desde la que cae?

Carlo Frabetti es escritor y matemático, miembro de la Academia de Ciencias de Nueva York. Ha publicado más de 50 obras de divulgación científica para adultos, niños y jóvenes, entre ellos ‘Maldita física’, ‘Malditas matemáticas’ o ‘El gran juego’. Fue guionista de ‘La bola de cristal’