O gato na caixa: Entenda a teoria do gato de Schrödinger


Se um físico te dissesse que um gato dentro de uma caixa poderia estar morto e vivo ao mesmo tempo, seu cérebro provavelmente daria um nó.

Então saiba que essa teoria realmente existe! Entenda como funciona e como isso vem se aplicando.

A hipótese da experiência

Gato na caixa
Como seria dentro da caixa

Em 1935, o físico Erwin Schrödinger resolveu mostrar ao mundo a hipótese do gato de Schrödinger, onde um gato dentro da caixa poderia estar vivo e morto.

Para essa experiência é preciso de uma caixa selada, e dentro dela são colocados os seguintes elementos:

  • Um gato;
  • Um recipiente com material radioativo;
  • Um contador Geiger (aparelho detector de radiação);
  • Um martelo;
  • Um frasco com veneno.

Se o recipiente com material radioativo começar a soltar partículas, o contador irá detectar sua presença. Isso irá acionar um martelo que vai quebrar o frasco com veneno, que matará o gato.

 A quantidade de material radioativo utilizado seria pouca o suficiente para que tivesse apenas uma chance de 50% de detecção dentro de uma hora.

Caso o contador geiger detectasse a radiação, o martelo quebraria o veneno, porém, como ninguém sabe exatamente quando o veneno seria liberado, o gato pode ser considerado tanto vivo quando morto.

Porém, esta dualidade acontece até que a caixa seja aberta, pois a presença de um observador terminaria com as duas realidades e ele só veria ou um gato vivo ou um gato morto.

O que a teoria diz

Erwin Schrödinger usou o experimento para destacar os limites da “Interpretação de Copenhague” quando aplicado a situações práticas.

Essa interpretação é a mais famosa da física quântica e afirma que, de acordo com as leis do mundo subatômico, uma partícula existe em todos os estados ao mesmo tempo. Porém, isso só acontece até que ela seja observada.

Se houvesse qualquer interferência que seja, uma fonte de luz para observar o fenômeno, por exemplo, as duas realidades do mundo subatômico entrariam em choque e só será possível ver uma delas.

O cientista mostrou então com essa teoria o quanto seria absurdo quando isso afeta os objetos no mundo visível, como no caso, um gato dentro de uma caixa.

Reutilizando a teoria

Se a teoria com um gato já era estranha, imagina a evolução da hipótese!

Chen Wang, um cientista da Universidade de Yale, junto com sua equipe de pesquisa, argumentaram que se um gato imaginário pode estar vivo e morto ao mesmo tempo, ele também poderia estar morto e vivo em dois locais diferentes ao mesmo tempo. Para isso, ele precisaria de outra caixa.

Wang diz que é difícil para todos entenderem, até mesmo para eles, mas afirma que ao seguir a matemática no nível microscópico, se torna mais fácil.

Os cientistas compararam a famosa história do gato dentro da caixa com outro princípio da mecânica quântica: o emaranhamento quântico.

Quando duas partículas subatômicas interativas se prendem, qualquer mudança em uma influenciará na outra.

Eles produziram uma câmara minúscula com duas cavidades para as partículas subatômicas e as conectou com um chip supercondutor.

Com o uso da eletricidade para induzir as partículas eles tiveram então dois estados ao mesmo tempo em dois lugares ao mesmo tempo.

Provavelmente seu cérebro realmente deu um nó, mas para Wang e seus colegas pesquisadores as descobertas podem ajudar a avançar no campo da computação quântica.

Esses computadores quânticos provavelmente seriam muito mais rápidos e poderosos do que os computadores que temos hoje, logo poderiam fazer cálculos novos, diferentes e impressionantes.