Il gatto di Schrödinger è un famoso esperimento proposto nel 1935 dal fisico austriaco premio Nobel per evidenziare un difetto nell’interpretazione di Copenaghen della fisica quantistica.
Un gatto vivente viene posto in una camera d’acciaio insieme a un martello, una fiala di acido cianidrico e una piccolissima quantità di sostanza radioattiva. Se anche un singolo atomo della sostanza radioattiva decade durante il periodo di prova, un meccanismo a relè farà scattare il martello, che a sua volta, romperà la fiala di gas velenoso e causerà la morte del gatto.
L’interpretazione di Copenaghen della fisica quantistica, che all’epoca era la teoria prevalente, proponeva che atomi o fotoni esistessero in più stati che corrispondessero a diverse possibilità (sovrapposizioni) e non si collocassero in uno stato definito finché non venivano osservati.
Nell’esperimento, l’osservatore non può sapere se un atomo della sostanza è decaduto o meno e, di conseguenza, non sa se la fiala si è rotta e il gatto è stato ucciso. Secondo l’interpretazione di Copenaghen, il gatto sarà sia vivo che morto finché qualcuno non guarderà nella scatola. Nel gergo della meccanica quantistica, la capacità del gatto di essere sia vivo che morto fino a quando non viene osservata è definita indeterminazione quantistica o paradosso dell’osservatore. La logica dietro il paradosso dell’osservatore è la comprovata capacità di osservazione di influenzare i risultati.
Schrödinger ha accettato che la sovrapposizione esiste; infatti gli scienziati dell’epoca avevano già provato la sua esistenza studiando l’interferenza nelle onde luminose. Schrödinger si chiedeva, tuttavia, quando la risoluzione delle possibilità si verifica effettivamente. Il suo esperimento mentale intendeva far sì che le persone si chiedessero se fosse logico che l’osservazione fosse l’innesco. Il gatto non sarebbe vivo o morto, anche se non osservato?
Nel corso degli anni, l’analogia con i gatti di Schrödinger è stata utilizzata per illustrare le teorie emergenti su come funziona la meccanica quantistica. Nell’interpretazione “a molti mondi” della legge quantistica, per esempio, il gatto è sia vivo che morto. In questa interpretazione, l’osservatore e il gatto esistono semplicemente in due realtà – una in cui il gatto è morto e una in cui il gatto è vivo.
Il ruolo dell’osservatore rimane una questione importante nello studio della fisica quantistica ed è una fonte inesauribile di congetture. Si dice che lo stesso Schrödinger abbia detto, più tardi nella vita, che avrebbe voluto non aver mai incontrato quel gatto.