El gato de Ruiz


Me piden tres bellas señoritas (@anasalvago , @palomamanzano y @mariasglo ) que les explique en un post lo del dichoso gato de Schrödinger. ¿Está vivo o muerto? ¿O las dos cosas?

Y me piden que se lo explique bien, porque con lo de la wikipedia no se entiende nada.Como si ya no lo hubiera explicado bien Sheldon Cooper:

Sé que Sheldon es mucho más gracioso que yo y por eso he puesto el vídeo lo primero. Si con eso ya os vale, no sigáis leyendo… Si no, vamos al lío. Nos va a ayudar este simpático amigo que me está ayudando a escribir el post. Saludad todos a mi gato. Se llama Batman

1 batman

Él va a ser hoy “el gato de Ruiz”. Para los más susceptibles, aclaro aquello de “no ha sido dañado ningún animal (por lo menos por mi parte) para escribir este post”. Si leéis hasta el final tendréis prueba de ello y os explicaré qué quería demostrar el austriaco Erwin Schrödinger (este señor tan sonriente de abajo) cuando formuló su más famosa paradoja.

3 ó 4 BOLAS EXTRAS SOBRE ERWIN: 

  • Aunque es “popular” por su gato (como Rosario Flores) su trabajo más importante es la llamada  ecuación de Schrödinger por la que ganó el Nobel.
  • Su paradoja y su nombre han “inundado” la cultura popular en series televisivas como “Big Bang Theory”, “Breaking Bad” o “Futurama, por poner sólo tres ejemplos. Aquí le veis como uno de los científicos “resucitados” en los tiempos de Fry y Leela.

  • Como hecho curioso, en sus memorias, otro ganador del Nobel casi 40 años después, James Watson se acordó de él. El descubridor de la estructura de doble hélice del ADN ha contado que un libro de Schrödinger titulado “What’s Life?” fue el que le inspiró.
  • En tiempos de Hitler tuvo que abandonar la Universidad de Berlín y el país por estar en contra de los nazis.

Mira y cambia lo que miras

Schrödinger quería explicar fenómenos “inexplicables” que se producen en la física cuántica en los que, si os parece bien, no entraré. No hace falta entender de física cuántica para explicar lo del gato. Esa es, imagino, su genialidad. En esencia, el bueno de Erwin nos quiso explicar con un ejemplo algo que ya había enunciado un colega coetáneo suyo:

“La observación de algo, modifica lo observado”

La frase es de uno de los mayores genios de la historia y amigo de nuestro protagonista.  Se llama Werner Heisenberg y en esta foto, ambos aparecen a la derecha, en la estación de tren de Estocolmo (preciosa ciudad a la que @Rafadepaco fue a hacer turismo pero a la que un día irá a recoger su Nobel, también)

Heissenberg había ganado el Nobel el año anterior a Schrödinger por su  “principio de incertidumbre”. Este principio dice que “no puede determinarse con total precisión la posición y velocidad de una partícula porque para “ver” esa posición hay que aplicarle un fotón de luz que la modifica”. Al observarla modificamos lo observado. Así de sencillo.

Si ahora mismo os da vueltas la cabeza os pondré un ejemplo más sencillo. Imaginad un grupo de personas manifestándose…

Están parados, esperando, con la pancarta desplegada. Hablan entre ellos, la gente les mira. Y de repente… ¡llega la cámara de 7rm! Comienzan los gritos, las consignas, los “este hospital no se cierra”… La observación del fenómeno por parte del periodista y el cámara han cambiado el fenómeno. ¿Lo entendéis ahora?

BOLA EXTRA sobre OBSERVADORES (Atención no aclara nada, sólo lo complica.. jeje…si no queréis dolor de cabeza, pasad a lo siguiente): En 1991 la artista británica Susan Derges realizó una serie de fotografías denominadas  “The Observer and the Observed”. Ella misma ha explicado que no pretende probar nada sino simplemente ser “una metáfora sobre la interacción del observador con aquello que es observado”. Para su realización Derges utilizó un chorro de agua al que le aplicaba un sonido y que iluminó con una lámpara estroboscópica. Este es el resultado:

 
¿Qué veis mejor? ¿Las gotas llenas de caras o la cara de la chica? Si os acercáis a la pantalla, veréis las caras dentro de las gotas, si os alejáis de la imagen, vuestra atención vuelve al rostro de la chica aunque las gotas siguen suspendidas delante. ¿Está vuestra observación modificando el objeto? En este caso, está claro que no. Es sólo un efecto óptico… pero ¿a que os deja dudas? Sigamos.

La dichosa caja

Todo lo que os he explicado hasta ahora es para que entendamos que el principio de incertidumbre de HEIS y el gato de Schrödinger están relacionados. ¿Está entendido esto? Si es así, vamos a ver que hay dentro de la caja de nuestro amigo austriaco. Para explicároslo, ésta es la caja que voy a usar.
2 caja
Se trata de una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior. Aquí lo tenéis. Se ha metido por su propia voluntad porque le encantan las cajas, aunque me temo que el de Schrödinger hubo que meterlo a la fuerza.
3 metido
Dentro de la caja, en el experimento de Schrödinger hay también una botella de gas venenoso, que yo he sustituido por una manzana. A Batman no le gustan y creo que para la “metáfora” valdrá. Sólo le gusta el atún de ijada, es muy listo, el tío.
En el interior de la caja original también hay un dispositivo electrónico que contiene “una partícula radiactiva con una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado”. Si la partícula se desintegra, el veneno se libera y el gato muere. He sustituido este dispositivo por un iphone con la foto de Schroödinger en el fondo de pantalla, para que mi gato se haga a la idea de la importancia de su participación. (Y porque no quiero que muera de verdad, ni que se vuelva radioactivo, ya me entendéis)
5 metido
Cierro la caja unos segundos y os hago pensar:
6 cerrado
¿Cuál es el resultado del experimento cuando termina el tiempo establecido? Pensemos un poco:
  • Primero: La probabilidad de que el dispositivo se haya activado es exactamente del 50%
  • Segundo: si se ha activado, el gato estará muerto
  • tercero: Si no se ha activado, el gato está vivo.
  • Cuarto: (aquí viene el tomate) Según los principios de la mecánica cuántica, para describir lo que pasa en el interior de la caja en este momento  se produce una superposición de las dos posibilidades: el gato está “vivo” y “muerto” a la misma vez.
  • Quinto: (Y ahora, el colofón) Sin embargo, una vez que se abra la caja para comprobar el estado del gato, éste estará vivo o muerto. O dicho de una manera más científica:
“El sistema se encuentra en una superposición de los estados posibles hasta que interviene el observador. El paso de una superposición de estados (vivo-muerto) a un estado definido (vivo O muerto) se produce como consecuencia del proceso de medida, y no puede predecirse el estado final del sistema: solo la probabilidad de obtener cada resultado”.

Por cierto… voy a abrir la caja y terminar con el experimento. Ya puedes salir Batman…

7 saliendo

En el momento en que abro la caja Batman maúlla y compruebo que está vivo. Su maullido me llena de alegría aunque el experimento era simulado.

Ni la foto de Schrödinger ni la terrible manzana han acabado con él. Pero durante unos minutos ha estado “muerto y vivo” a la misma vez. Si pensáis en eso en estos momentos, es que habéis entendido la paradoja de Schrödinger. El hecho de abrir la caja y mirar, no es lo que le ha salvado, ni tampoco es lo que lo habría matado, simplemente, durante unos minutos no podíamos determinar cual era su estado y al observar el sistema completo abriendo la caja lo hemos modificado.  El tema, aparte de ser interesantísimo, tiene su guasa (científica, claro) como todas las paradojas porque si aplicamos esta paradoja a otras pruebas todo se puede tirar por tierra… mirad este “predictor de Schrödinger”.

En fin, he tratado de explicar una cosa complejísima en unas pocas líneas y no se si lo habré conseguido. En todo caso, si queréis ver una explicación más científica con una caja construida de verdad, la tenéis aquí:

Y si os queréis echar unas risas para terminar este post -que espero os haya gustado- os recomiendo los millones de memes que hay en internet con el famoso gato. Éste es el que más me gusta:

Un comentario en “El gato de Ruiz

  1. jajajajajaa. Batman se ha portado como un auténtico científico y no como un objeto del experimento.

    La teoría de Schrodinger se parece a la “Teoría de los mundos posibles” de Albaladejo en literatura, un mundo es posible en la medida en que alguien escribe sobre él (imite (más o menos) o no a la realidad).

    He aprendido mucho, todos los científicos deberían usar gatos para sus explicaciones (no para sus experimentos), así yo (y todos los japoneses) nos interesaríamos por la ciencia.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s