Vida y muerte del gato de Schrödinger: los misteriosos mundos que se pueden describir, pero no entender

Veo ahora, por ejemplo, que este año se ha publicado una novela de intriga titulada precisamente así: El principio de incertidumbre (Contraluz Editorial), de Sònia Guillén, en la que, según la sinopsis del anuncio, se utiliza este principio, así como la "paradoja del gato de Schrödinger". Un título que también aparece en otras novelas, como la de Carolina Brown (Seix Barral, 2024).

Pero no obstante la frecuencia de la aparición del principio de incertidumbre, es la paradoja del gato de Schrödinger lo que más ha penetrado en la cultura, digamos, generalista, popular. Se utiliza en todo tipo de contextos y de objetos (desde luego en camisetas o tazas, de estas yo tengo una).

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Recientemente la he encontrado en un artículo sobre política que leí en un periódico nacional. No recuerdo ya el argumento, pero acaso sea uno que puedo imaginarme fácilmente: la "alternancia"/"coexistencia" —"gato vivo, gato muerto"— de rotundas manifestaciones claramente contradictorias/excluyentes que han hecho/hacen no pocos responsables políticos.

Se puede incluso pensar que el gato de Schrödinger es pariente del también famoso gato de Cheshire, presente en la cultura inglesa pero conocido sobre todo por su aparición en Alicia en el país de las maravillas (1865) de Lewis Carroll, aunque la facultad de este es aparecer y desaparecer a voluntad, dejando visible únicamente su cabeza. Es como si se tratara de otra forma, aún por desvelar, de física cuántica.

Se dice de los gatos que tienen siete vidas, pero de las de Schrödinger no se sabe bien cuántas podrían ser compatibles con su dualidad vital; "vital", un oxímoron cuando se trata de la coexistencia de vida y muerte. Lo único seguro es que ya tiene noventa años, pues su partida de nacimiento se encuentra en un artículo publicado en 1935 por el físico Erwin Schrödinger, creador en 1926 de una de las dos formulaciones principales de la mecánica cuántica, y la más utilizada, la mecánica ondulatoria (formulación equivalente a la otra, la de Heisenberg).

El artículo apareció en alemán, en tres partes, en la revista Die Naturwissenschaften, y su título es: "La situación actual de la mecánica cuántica". En este trabajo Schrödinger pretendía poner de manifiesto dos sorprendentes consecuencias a las que conducía la mecánica cuántica.

Una es la del denominado "entrelazamiento", el fenómeno de que si dos cuerpos han estado unidos cuánticamente y, posteriormente —no importa cuán lejos se encuentren—, se mide una propiedad de uno, instantáneamente se sabe la propiedad "entrelazada" del otro. Es algo que parece violar uno de los requisitos de la teoría de la relatividad especial, que pone un límite a la velocidad de transmisión de la información.

La otra propiedad es la asociada al gato, y se refiere a la denominada "superposición de estados". En la interpretación generalmente aceptada de la mecánica cuántica, la conocida como "interpretación de Copenhague", un sistema se encuentra en todos los estados que puede adoptar en tanto que no sea observado, pero, cuando se realiza una medida, esta se concreta, con una cierta probabilidad, en un estado de todos los posibles.

“Por debajo” de la realidad cotidiana existe un mundo que podemos aspirar a describir, pero no a entender

Pero ¿qué sucede mientras tanto, cuando no se ha hecho la medida? Parece que la respuesta inmediata no plantea problemas cuando se trata de átomos, pero ¿y cuando, como ponía en evidencia Schrödinger, se trata de objetos macroscópicos?

A esta situación se refería Schrödinger al comienzo de su artículo: "Se mete un gato en una cámara de acero, junto con el siguiente dispositivo diabólico (que debe asegurarse contra cualquier interferencia directa del gato): en un contador Geiger existe un pequeño trozo de sustancia radiactiva, tan pequeño que acaso en el curso de una hora uno de los átomos se desintegrará, pero también, con igual probabilidad, tal vez ninguno lo hará; si sucede esto [que se produzca la desintegración], el tubo del contador generará una descarga y mediante un relé se pondrá en acción un martillo que romperá un pequeño frasco de ácido cianhídrico.

Y continúa: "Si hemos dejado el sistema completo durante una hora, sin intervenir en él de ninguna manera, podríamos decir que el gato todavía vive si en ese intervalo no se ha desintegrado ningún átomo. El primer átomo que se hubiera desintegrado lo habría envenenado. La función UI [la que en la física cuántica describe los objetos que se estudian] del sistema completo expresaría esto al estar compuesta por el gato muerto y el gato vivo (perdón por la expresión) mezclados o esparcidos en partes iguales".

Se trataba de una muy atractiva ejemplificación de una característica de la mecánica cuántica, una que da la razón a la famosa frase de Richard Feynman, la de que "es imposible entender la mecánica cuántica… aunque funcione muy bien".

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Una ejemplificación tramposa, porque se trata de un sistema macroscópico, que contiene átomos, moléculas y macromoléculas, un sistema que para ser descrito de manera completa tendría que incluir, por ejemplo, el mecanismo de abrir y cerrar la tapa de la caja y las perturbaciones que se producen cuando se abre la caja y se observa su contenido. Es, por consiguiente, un sistema de billones de elementos (grados de libertad), que es imposible resolver analítica o numéricamente.

No obstante, la "trampa", el ejemplo del gato de Schrödinger fue un acierto del físico austriaco pues sacaba a la luz, de manera fácilmente entendible, lo contraintuitivo de la física cuántica. Y al hacerlo nos enseñaba otras cosas particularmente valiosas: que nuestro intelecto es capaz de descubrir reglas (teorías) que rigen los fenómenos y objetos que forman la naturaleza, el universo, aunque esas formulaciones teóricas violenten nuestros modos de comprender, fruto de una larga historia evolutiva en la que lo fundamental ha sido sobrevivir en el mundo de lo directamente perceptible por nuestros sentidos.

Y también que "por debajo" de la realidad cotidiana existe un mundo que podemos aspirar a describir, pero no a entender a la manera que entendemos, o creemos entender, el mundo de lo macroscópico, el de nuestras experiencias y vivencias.