Pisica lui Schrödinger este un experiment de gândire despre fizica cuantică. Erwin Schrödinger l-a sugerat în 1935, ca reacție la interpretarea de la Copenhaga a fizicii cuantice.
Schrödinger a scris:
Se pot înființa chiar cazuri destul de ridicole. O pisică este închisă într-o cameră de oțel, împreună cu următorul dispozitiv (care trebuie asigurat împotriva interferenței directe a pisicii): într-un contor Geiger se află o cantitate infimă de substanță radioactivă, atât de mică, încât poate că în decurs de o oră doar unul dintre atomi se dezintegrează, dar și, cu aceeași probabilitate, poate niciunul; dacă se întâmplă acest lucru, tubul contorului se descarcă și, printr-un releu, eliberează un ciocan care sparge un mic flacon de acid cianhidric. Dacă cineva a lăsat tot acest sistem să se descurce singur timp de o oră, se va spune că pisica încă trăiește dacă între timp niciun atom nu s-a dezintegrat. Funcția psi a întregului sistem ar exprima acest lucru prin faptul că ar avea în el pisica vie și moartă (scuzați expresia) amestecate sau împrăștiate în părți egale.
Este tipic pentru aceste cazuri faptul că o nedeterminare limitată inițial la domeniul atomic se transformă într-o indeterminare macroscopică, care poate fi apoi rezolvată prin observație directă. Acest lucru ne împiedică să acceptăm cu atâta naivitate ca fiind valabil un „model neclar” de reprezentare a realității. În sine, acesta nu ar întruchipa nimic neclar sau contradictoriu. Există o diferență între o fotografie tremurată sau neclară și o fotografie instantanee a norilor și a bancurilor de ceață.
– Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Situația actuală în mecanica cuantică), Naturwissenschaften
(trad. de John D. Trimmer în Proceedings of the American Philosophical Society)
În termeni simpli, Schrödinger a afirmat că, dacă plasați o pisică și ceva care ar putea ucide pisica (un atom radioactiv) într-o cutie și o închideți ermetic, nu veți ști dacă pisica este moartă sau vie până când nu veți deschide cutia, astfel încât, până la deschiderea cutiei, pisica era (într-un fel) atât „moartă cât și vie”. Acest lucru este folosit pentru a reprezenta modul în care funcționează teoria științifică. Nimeni nu știe dacă o teorie științifică este corectă sau greșită până când respectiva teorie nu poate fi testată și demonstrată.
Fizica poate fi împărțită în două tipuri; fizica clasică și mecanica cuantică. Fizica clasică explică majoritatea interacțiunilor fizice, cum ar fi motivul pentru care o minge sare atunci când cade. De asemenea, poate fi folosită pentru a prezice interacțiunile fizice, cum ar fi ce se va întâmpla atunci când scapi o minge. Cu toate acestea, există unele interacțiuni fizice pe care nu le explică; de exemplu, modul în care lumina poate fi transformată în electricitate. Mecanica cuantică le oferă fizicienilor o modalitate de a explica de ce se întâmplă aceste lucruri.
Interpretarea de la Copenhaga este folosită pentru a explica ce se întâmplă cu cea mai mică parte a unui atom (o particulă subatomică) fără a o privi (a o observa sau a o măsura). Matematicile sunt folosite pentru a arăta cât de probabil este ca ceva să se întâmple cu particula respectivă. O particulă ar putea fi descrisă ca având o probabilitate de 50% de a se afla într-un loc la un moment dat sau o probabilitate de 50% de a se afla într-un loc la un alt moment dat. Acest lucru ar putea fi exprimat, de asemenea, sub forma unui grafic (sau a unei forme de undă). Acest lucru este foarte convenabil atunci când se fac calcule de fizică cuantică.
Cu toate acestea, singura modalitate de a fi 100% siguri de locul în care se află o particulă este să o observăm. Până în momentul în care o observați, interpretarea de la Copenhaga spune că particula este acolo și nu este acolo. Doar în momentul în care observați particula știți dacă aceasta se află sau nu acolo.
În timp ce acest lucru are sens în fizica cuantică, nu are sens în fizica clasică (lumea reală).
Schrödinger a vrut să arate că acest mod de a gândi despre mecanica cuantică ar duce la situații absurde. El a conceput un experiment mental.
O pisică este plasată într-o cameră care este separată de lumea exterioară.
Un contor Geiger care numără cantitatea de dezintegrare radioactivă și un pic dintr-un element radioactiv se află în cameră.
În decurs de o oră, unul dintre atomii materialului radioactiv ar putea să se dezintegreze (sau să se descompună, deoarece materialul nu este stabil), sau nu.
Dacă materialul se descompune, va elibera o particulă atomică, care va lovi contorul Geiger, care va elibera gazul otrăvitor, care va ucide pisica.
Întrebarea care se pune acum este: la sfârșitul orei, pisica este vie sau moartă? Schrödinger spune că, în conformitate cu interpretarea de la Copenhaga, atâta timp cât ușa este închisă, pisica este vie și moartă. Nu există nicio modalitate de a ști până când ușa nu este deschisă. Dar, deschizând ușa, persoana respectivă intervine în experiment. Persoana și experimentul trebuie să fie descrise în raport unul cu celălalt.
Chiar dacă ne uităm la experiment, persoana a influențat experimentul, prin urmare s-ar putea să nu ne dea răspunsul corect.