Schrödinger’s cat é uma experiência de pensamento sobre física quântica. Erwin Schrödinger o sugeriu em 1935, em reação à interpretação da física quântica de Copenhague.
Schrödinger escreveu:
Um pode até montar casos bastante ridículos. Um gato é fechado em uma câmara de aço, junto com o seguinte dispositivo (que deve ser fixado contra interferência direta do gato): em um contador Geiger, há um pequeno pedaço de substância radioativa, tão pequeno, que talvez no decorrer de uma hora apenas um dos átomos decai, mas também, com igual probabilidade, talvez nenhum; se isso acontecer, o tubo do contador descarrega e através de um relé libera um martelo que estilhaça um pequeno frasco de ácido cianídrico. Se alguém deixou todo esse sistema sozinho por uma hora, pode-se dizer que o gato ainda vive se entretanto nenhum átomo se decompor. A psi-função de todo o sistema expressaria isso tendo nele o gato vivo e morto (perdoe a expressão) misturado ou manchado em partes iguais.
É típico desses casos que uma indeterminação originalmente restrita ao domínio atômico se transforma em indeterminação macroscópica, que pode então ser resolvida pela observação direta. Isso nos impede de aceitar ingenuamente como válido um “modelo embaçado” para representar a realidade. Em si mesmo, ele não encarnaria nada obscuro ou contraditório. Há uma diferença entre uma foto trêmula ou desfocada e um instantâneo de nuvens e bancos de nevoeiro.
– Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (A situação atual na mecânica quântica), Naturwissenschaften
(traduzido por John D. Trimmer in Proceedings of the American Philosophical Society)
Em termos simples, Schrödinger afirmou que se você colocasse um gato e algo que pudesse matar o gato (um átomo radioativo) em uma caixa e a selasse, você não saberia se o gato estava morto ou vivo até que você abrisse a caixa, de modo que até que a caixa fosse aberta, o gato estava (de certa forma) tanto “morto quanto vivo”. Isto é usado para representar como funciona a teoria científica. Ninguém sabe se alguma teoria científica está certa ou errada até que essa teoria possa ser testada e provada.
Física pode ser dividida em dois tipos; física clássica e mecânica quântica. A física clássica explica a maioria das interações físicas, como porque uma bola salta quando cai. Ela também pode ser usada para prever interações físicas, como o que acontecerá quando você deixar cair uma bola. No entanto, existem algumas interações físicas que não explica, por exemplo, como a luz pode ser transformada em eletricidade. A mecânica quântica fornece uma maneira para que os físicos expliquem porque estas coisas acontecem.
A interpretação de Copenhaga é usada para explicar o que está a acontecer à menor parte de um átomo (uma partícula sub atómica) sem olhar para ele (observando-o ou medindo-o). A matemática é usada para mostrar a probabilidade de algo acontecer com a partícula. Uma partícula pode ser descrita como tendo 50% de probabilidade de estar num lugar de cada vez, ou 50% de probabilidade de estar num lugar de cada vez. Isto também pode ser expresso como um gráfico (ou forma de onda). Isto é muito conveniente quando se faz cálculos de física quântica.
No entanto a única maneira de se ter 100% de certeza de onde uma partícula está, é observá-la. Até o ponto em que você a observa, a Interpretação de Copenhague diz que a partícula está lá e não está lá. Só quando você observa a partícula é que você sabe se ela está lá ou não.
Embora isto faça sentido na física quântica, não faz sentido na física clássica (do mundo real).
Schrödinger queria mostrar que esta forma de pensar sobre a mecânica quântica levaria a situações absurdas. Ele desenhou uma experiência de pensamento.
Um gato é colocado numa sala que está separada do mundo exterior.
Um contador Geiger que conta a quantidade de decadência radioactiva e um pouco de elemento radioactivo estão na sala.
Em uma hora, um dos átomos do material radioativo pode se decompor (ou quebrar porque o material não é estável), ou não pode.
Se o material se decompuser, irá libertar uma partícula atómica, que irá atingir o contador de geiger, que irá libertar gás venenoso, que irá matar o gato.
A questão agora é: no final da hora, o gato está vivo ou morto? Schrödinger diz que, segundo a Interpretação de Copenhague, enquanto a porta estiver fechada, o gato está morto e vivo. Não há como saber até que a porta seja aberta. Mas ao abrir a porta, a pessoa está interferindo com a experiência. A pessoa e a experiência têm que ser descritas com referência uma à outra.
Olhando para a experiência a pessoa influenciou a experiência, portanto pode não nos dar a resposta correta.