YOUTUBE Gatto vivo e morto in 2 scatole: il paradosso

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ROMA – Può il comportamento di un gatto spiegare metaforicamente alcuni principi della meccanica quantistica? Nel 1935 il fisico austriaco Erwin Schrödinger ci riuscì. Per far comprendere ai non “addetti ai lavori” il principio di sovrapposizione e il collasso degli stati, due leggi fondamentali della meccanica quantistica, ideò un esperimento mentale, meglio noto come “Il paradosso del gatto di Schrödinger“.

Per capirlo è necessario ipotizzare la presenza di un gatto che si nasconde dentro una scatola in cui viene messa una fiala di veleno, la cui apertura dipende dal decadimento di un tot di materiale radioattivo. Chi osserva la scena conosce solo la probabilità che la fiala possa rovesciarsi, perché è necessario aprire la scatola per vedere se il gatto è realmente vivo o morto. Fino a quel momento, l’animale si troverà in una sorta di sovrapposizione di stati, è vivo e morto allo stesso tempo. Un paradosso fondamentale per cercare di comprendere quanto la meccanica quantistica, che si basa su rappresentazioni probabilistiche, fornisca risultati paradossali se applicata ad un sistema macroscopico.

Se vi sembra già complicato il paradosso di Schrödinger, sappiate che i ricercatori della Yale University hanno fornito un esperimento ancora più complesso in cui il gatto non solo è vivo e morto allo stesso tempo, ma si trova anche in due scatole diverse contemporaneamente. Come si legge su Wired:

“Gli scienziati di Yale, oggi, sono andati oltre: hanno confinato dei fotoni in una sovrapposizione di stati (l’equivalente del gatto vivo e morto allo stesso tempo) e sono riusciti anche a porli in uno stato di entanglement quantistico. Si tratta di uno scenario in cui due o più particelle sono intrinsecamente collegate le une alle altre in modo tale che ogni azione o misura eseguita su una di esse abbia effetto istantaneo sulle altre.

(…) Per crearlo, gli scienziati hanno costruito una piccola camera con due cavità separate. I fotoni all’interno delle cavità oscillavano alle frequenze delle microonde, generando due campi elettromagnetici posti in uno stato di sovrapposizione quantistica, ed erano collegati tra loro mediante un materiale superconduttivo”.

Chen Wang, uno degli autori dello studio, spiega come il movimento del gatto possa metaforicamente rappresentare a livello macroscopico la luce confinata in entrambe le cavità:

“Questo gatto è grande e intelligente, non resta in una sola scatola perché lo stato quantico è condiviso tra le due cavità e non può essere descritto separatamente. Si può anche considerare un altro punto di vista, dove abbiamo due piccoli e semplici gatti di Schrodinger, ognuno in una scatola, che sono legati tra loro (that are entangled)”.