O gato de Schrödinger é um conceito científico amplamente conhecido na cultura popular e frequentemente mencionado em séries de TV e filmes. A citação mais famosa ocorre na série “The Big Bang Theory”, através do personagem Sheldon Cooper. No entanto, nem todas as representações desse conceito na mídia refletem sua complexidade real, que está profundamente ligada à física quântica.
Na hipótese proposta por Erwin Schrödinger, um gato hipotético é colocado dentro de uma caixa fechada por um período determinado. Dentro da caixa, há um frasco de veneno, material radioativo e um contador Geiger de radiação. A pergunta central é: o que aconteceria com o gato na caixa fechada, sem nenhum observador humano para realizar medições científicas? Ele estaria vivo ou morto?
É importante ressaltar que essa ideia é puramente um experimento mental. Os cientistas não precisam realmente colocar um gato de verdade junto a veneno e materiais radioativos. Alguns cientistas apoiavam a ideia de que o gato estaria em um estado de superposição, simultaneamente vivo e morto, até que a caixa fosse aberta e os resultados observados.
No entanto, nem toda a comunidade científica aceita essa suposição. Por exemplo, Albert Einstein e o próprio Schrödinger recusaram a possibilidade de que o gato pudesse estar vivo e morto ao mesmo tempo.
Em experimentos reais, os cientistas conseguiram colocar partículas, como íons e fótons, em estados sobrepostos. O físico francês Serge Haroche e o físico americano David Wineland receberam o Prêmio Nobel de Física em 2012 por seu trabalho na concepção de experimentos que criaram esses “estados de gato de Schrödinger”, nos quais as partículas podem ser observadas simultaneamente em dois estados diferentes.
O paradoxo do gato de Schrödinger foi criado pelo próprio Erwin Schrödinger em 1935 e mencionado pela primeira vez em seu artigo “A Situação Atual na Mecânica Quântica”. O experimento questiona o destino de um gato colocado em uma caixa totalmente fechada com um pequeno pedaço de urânio, um contador Geiger e um frasco selado de cianeto.
Embora o gato de Schrödinger seja sua obra mais famosa, Schrödinger também contribuiu com diversos estudos na mecânica quântica e criou uma equação relacionada à função de onda de partículas, que também leva seu nome. Curiosamente, não foi ele quem defendeu a ideia de que o gato poderia estar em uma superposição quântica de estados vivos e mortos ao mesmo tempo.
Na realidade, o físico dinamarquês Niels Bohr foi um dos principais defensores desse estado de superposição. Ele acreditava que as partículas não possuíam propriedades definidas até que um cientista as observasse.
O paradoxo do gato de Schrödinger sugere que o gato está morto e vivo ao mesmo tempo, mas não é exatamente isso que o físico Erwin Schrödinger queria explicar/Wikimedia Commons
A superposição implica que as partículas podem existir em dois estados simultaneamente, como diferentes posições. Somente quando observadas, os pesquisadores podem afirmar com certeza em quais posições elas se encontram.
O verdadeiro objetivo do experimento mental de Schrödinger não era determinar se o gato está vivo ou morto dentro da caixa. Em vez disso, Schrödinger queria ilustrar as limitações da mecânica quântica e destacar a contradição de que átomos podem estar em dois estados quânticos ao mesmo tempo, enquanto um gato, composto por inúmeros átomos, não pode estar em estados diferentes simultaneamente.
