El gato de Schrödinger es un experimento mental sobre la física cuántica. Erwin Schrödinger lo sugirió en 1935, como reacción a la interpretación de Copenhague de la física cuántica.
Schrödinger escribió:
Incluso se pueden montar casos bastante ridículos. Se encierra a un gato en una cámara de acero, junto con el siguiente dispositivo (que debe estar asegurado contra la interferencia directa del gato): en un contador Geiger, hay un pedacito de sustancia radiactiva, tan pequeño, que tal vez en el transcurso de una hora sólo decaiga uno de los átomos, pero también, con igual probabilidad, tal vez ninguno; si esto sucede, el tubo del contador se descarga y a través de un relé libera un martillo que destroza un pequeño frasco de ácido cianhídrico. Si se deja todo este sistema a su aire durante una hora, se diría que el gato sigue vivo si mientras tanto ningún átomo se ha descompuesto. La función psi de todo el sistema lo expresaría teniendo en él al gato vivo y al muerto (perdón por la expresión) mezclados o untados a partes iguales.
Es típico de estos casos que una indeterminación originalmente restringida al dominio atómico se transforme en una indeterminación macroscópica, que entonces puede ser resuelta por la observación directa. Eso nos impide aceptar tan ingenuamente como válido un «modelo borroso» para representar la realidad. En sí mismo, no encarnaría nada confuso o contradictorio. Hay una diferencia entre una foto movida o desenfocada y una instantánea de nubes y bancos de niebla.
– Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (La situación actual en la mecánica cuántica), Naturwissenschaften
(traducido por John D. Trimmer en Proceedings of the American Philosophical Society)
En términos sencillos, Schrödinger afirmó que si se coloca un gato y algo que podría matar al gato (un átomo radiactivo) en una caja y se sella, no se sabría si el gato estaba vivo o muerto hasta que se abriera la caja, de modo que hasta que se abriera la caja, el gato estaba (en cierto sentido) tanto «vivo como muerto». Esto se utiliza para representar cómo funciona la teoría científica. Nadie sabe si una teoría científica es correcta o incorrecta hasta que dicha teoría puede ser probada y demostrada.
La física puede dividirse en dos tipos; la física clásica y la mecánica cuántica. La física clásica explica la mayoría de las interacciones físicas, como por ejemplo, por qué una pelota rebota al caer. También puede utilizarse para predecir las interacciones físicas, como lo que ocurrirá cuando se deje caer una pelota. Sin embargo, hay algunas interacciones físicas que no explica; por ejemplo, cómo la luz puede convertirse en electricidad. La mecánica cuántica permite a los físicos explicar por qué suceden estas cosas.
La interpretación de Copenhague se utiliza para explicar lo que ocurre en la parte más pequeña de un átomo (una partícula subatómica) sin mirarla (observándola o midiéndola). Las matemáticas se utilizan para mostrar la probabilidad de que algo le ocurra a la partícula. Una partícula podría describirse como un 50% de probabilidades de estar en un lugar en un momento dado, o un 50% de probabilidades de estar en un lugar en otro momento. Esto también podría expresarse como un gráfico (o forma de onda). Esto es muy conveniente cuando se hacen cálculos de física cuántica.
Sin embargo, la única manera de estar 100% seguro de dónde está una partícula, es observarla. Hasta el momento en que la observas, la Interpretación de Copenhague dice que la partícula está ahí y no está ahí. Sólo cuando observas la partícula sabes si está o no está.
Si bien esto tiene sentido en la física cuántica, no lo tiene en la física clásica (del mundo real).
Schrödinger quería demostrar que esta forma de pensar en la mecánica cuántica llevaría a situaciones absurdas. Diseñó un experimento mental.
Se coloca un gato en una habitación separada del mundo exterior.
En la habitación hay un contador Geiger que cuenta la cantidad de desintegración radiactiva y un poco de un elemento radiactivo.
Dentro de una hora, uno de los átomos del material radiactivo puede decaer (o romperse porque el material no es estable), o puede no hacerlo.
Si el material se descompone, liberará una partícula atómica, que chocará con el contador geiger, que liberará gas venenoso, que matará al gato.
La pregunta ahora es: al final de la hora, ¿el gato está vivo o muerto? Schrödinger dice que según la Interpretación de Copenhague, mientras la puerta esté cerrada, el gato está vivo y muerto. No hay forma de saberlo hasta que se abre la puerta. Pero al abrir la puerta, la persona está interfiriendo en el experimento. La persona y el experimento tienen que ser descritos con referencia el uno al otro.
Al mirar el experimento la persona ha influido en el experimento, por lo tanto puede no darnos la respuesta correcta.