Imagina una caja sobre una mesa frente a ti. Dentro, hay un gato. ¿Está ese gato feliz o gruñón? ¿Está despierto o dormido?
Normalmente, las cosas son solo una cosa a la vez. Pero en 1935, un científico llamado Erwin Schrödinger ideó un experimento mental que sugería que un gato podría ser dos cosas opuestas en el mismo momento exacto. Este acertijo se llama El Gato de Schrödinger, y nos ayuda a explorar las reglas extrañas de la física cuántica y cómo sabemos lo que es realmente verdad.
Imagina que estás caminando por las calles adoquinadas de Viena o Berlín a principios de la década de 1930. Los científicos se reunían en cafés acogedores y grandes universidades para hablar sobre la naturaleza misma de la realidad.
En el centro de todo estaba un hombre con gafas redondas y un cabello revuelto llamado Erwin Schrödinger. No solo le interesaba cómo se movían las cosas, sino de qué estaban hechas cuando mirabas más de cerca de lo que nadie había mirado antes.
Imagina una habitación llena de pizarras y olor a libros viejos. Los científicos están discutiendo tan fuerte que el té en sus tazas está temblando. Están tratando de dibujar imágenes de cosas que no pueden ver, como los trocitos de energía que componen la luz.
En esa época, los científicos estaban descubriendo que las partículas diminutas que componen nuestro mundo, como los átomos, no siguen las mismas reglas que los balones de baloncesto o las bicicletas.
Cuando lanzas una pelota, sabes exactamente dónde está. Pero cuando miras un átomo, parece estar en muchos lugares a la vez hasta que lo atrapas con tu vista.
Finn says:
"Entonces, si no estoy mirando mi habitación, ¿significa que mis juguetes podrían estar teniendo una fiesta de baile y estando quietos al mismo tiempo?"
Esta idea extraña se llama superposición. Es la creencia de que una partícula diminuta existe en todos los estados posibles al mismo tiempo hasta que alguien la observa.
Schrödinger encontró esta idea muy difícil de creer. Pensó que sonaba un poco a magia, y quería mostrarle a todo el mundo lo extraño que sería si aplicáramos esas reglas diminutas al mundo grande en el que vivimos.
Uno puede incluso plantear casos bastante ridículos. Un gato está encerrado en una cámara de acero.
Para explicar su punto, no usó un laboratorio con tubos burbujeantes. En su lugar, usó su imaginación para crear una historia sobre un gato en una caja.
En esta historia, un gato es colocado dentro de una caja de acero que está completamente sellada. Nadie puede ver dentro, y ningún sonido puede salir. Dentro de la caja con el gato, hay un poco de material radiactivo y una máquina especial.
¡Erwin Schrödinger en realidad no tenía un gato en una caja! Esto fue enteramente un 'experimento mental', lo que significa que hizo todo dentro de su cabeza para probar una idea.
Esta máquina es como un pequeño martillo esperando caer. Si tan solo un átomo del material se desintegra, el martillo caerá y liberará un frasco de gas somnífero.
Debido a las reglas del mundo diminuto, ese átomo está en un estado de superposición. Se ha desintegrado y se ha mantenido unido al mismo tiempo. Aquí es donde la historia se vuelve muy extraña.
Mira says:
"Es como una moneda girando sobre una mesa. Mientras gira rápido, no es cara ni cruz. Es una mezcla borrosa de ambas hasta que se detiene."
Si el átomo está a la vez desintegrado y no desintegrado, entonces el martillo ha caído y no ha caído. Esto significa que el gas ha sido liberado, pero también no ha sido liberado.
Siguiendo esta lógica, Schrödinger dijo que el gato debe estar a la vez dormido y despierto, o incluso muerto y vivo, en el mismo instante exacto. El gato permanece en este estado doble mientras la caja permanezca cerrada.
La realidad es fija. El gato está despierto o dormido, y simplemente no sabemos cuál es hasta que miramos.
La realidad es flexible. El gato es en realidad ambas cosas a la vez, y nuestro acto de mirar crea el resultado.
Schrödinger en realidad no quería hacerle daño a los gatos, y en realidad no creía que un gato pudiera ser dos cosas a la vez. Estaba tratando de señalar una paradoja, que es una situación que parece conducir a una conclusión que no tiene sentido.
Quería demostrar que la forma en que hablamos de los átomos debe estar omitiendo algo importante. Si los átomos pueden estar en dos estados a la vez, pero los gatos no, ¿dónde se detiene la magia?
Me gusta pensar que la luna está ahí aunque no la esté mirando.
Esto provocó un gran debate en el mundo de la ciencia. Por un lado estaba Albert Einstein, que estaba de acuerdo con Schrödinger en que el mundo debería tener sentido incluso cuando no lo estamos mirando.
Por otro lado estaba Niels Bohr, quien creía que el acto de mirar, u observación, es lo que realmente crea la realidad. Para Bohr, el gato realmente era ambas cosas a la vez hasta que levantabas la tapa.
Toma una moneda y hazla girar sobre una superficie plana. Mientras gira, ¿puedes decir con seguridad si es cara o cruz? ¡Por unos segundos, es una 'superposición' de ambas! En el momento en que pones tu mano para detenerla, tú eres el 'observador' que decide el resultado.
Piensa en un regalo envuelto en papel brillante. Antes de abrirlo, ¿es un set de Lego o un par de calcetines?
En tu mente, podría ser cualquiera. En el mundo cuántico, los científicos discutían que en realidad es ambos hasta el momento en que se arranca el papel. El acto de abrir la caja es lo que obliga al universo a elegir solo una respuesta.
A Través de las Edades
Con los años, este gato en una caja se convirtió en uno de los símbolos más famosos de la historia. Salió de los laboratorios de ciencias y entró en películas, cómics e incluso dibujos animados.
Aunque Schrödinger lo concibió como una broma para mostrar lo tonta que era la teoría, muchos científicos modernos ahora piensan que accidentalmente describió cómo funciona realmente el universo. Llaman a esto la Interpretación de Copenhague.
Finn says:
"Me pregunto si el gato sabe cuál es. ¿Se siente como un fantasma borroso, o solo se siente como una cosa?"
Hoy en día, usamos estas reglas extrañas para construir computadoras cuánticas. Estas son computadoras que pueden resolver problemas mucho más rápido que las normales porque sus partes pueden estar en dos estados a la vez, al igual que el gato.
En lugar de ser solo un 1 o un 0, las partes de una computadora cuántica pueden ser ambas. Esto les permite explorar miles de respuestas al mismo tiempo, lo cual es muy útil para crear nuevos medicamentos o mantener secretos a salvo.
Si crees que entiendes la mecánica cuántica, no entiendes la mecánica cuántica.
Todavía no tenemos una respuesta perfecta para el acertijo de Schrödinger. Algunas personas creen en la Teoría de los Muchos Mundos, que dice que cuando abres la caja, el universo se divide en dos.
En un universo, encuentras un gato feliz. En otro universo, una versión diferente de ti encuentra un gato gruñón. Esto significa que cada vez que se toma una decisión, nace un mundo completamente nuevo.
Hoy en día, los científicos han logrado poner objetos diminutos, como moléculas hechas de 60 átomos, en un estado de 'superposición' al igual que el gato de Schrödinger. ¡Aunque todavía no lo han intentado con un gato de verdad!
El gato de Schrödinger nos enseña que el mundo es mucho más misterioso de lo que parece. Nos recuerda que ser curioso es más importante que tener todas las respuestas.
A veces, las cosas más interesantes de la vida son aquellas que aún no hemos resuelto del todo. Está bien quedarse con el misterio de la caja y preguntarse qué podría estar pasando dentro.
Algo para Pensar
Si fueras el gato dentro de la caja, ¿sentirías que eres dos cosas a la vez, o solo te sentirías como tú mismo?
No hay una respuesta correcta a esta pregunta. Incluso los científicos más grandes de la historia todavía están debatiendo cómo se siente ser parte del mundo cuántico.
Preguntas sobre Filosofía
¿Se usó alguna vez un gato de verdad en este experimento?
¿Podemos los humanos estar en dos lugares a la vez?
¿Por qué siempre es un gato?
La Caja Todavía Está Cerrada
La próxima vez que mires una puerta cerrada o un regalo envuelto, recuerda a Schrödinger y a su gato. El mundo está lleno de posibilidades que existen a la vez hasta que echamos un vistazo. Mantener vivo ese sentido de asombro es lo que hace que la ciencia y la filosofía sean tan emocionantes.