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lunedì 12 agosto 2013

Il gatto più famoso della storia della scienza

Il Google Doodle di oggi celebra il centoventiseiesimo anniversario della nascita del fisico e matematico austriaco Erwin Schrödinger (che, le buonanime di entrambi mi perdoneranno, tendo vagamente a confondere con Werner Karl Heisenberg, quello del ben noto principio di indeterminazione). Schrödinger è passato alla storia della fisica per il suo contributo alla meccanica quantistica, in particolar modo per l'equazione d'onda, poi chiamata equazione di Schrödinger in suo onore, per la quale vinse il Premio Nobel per la fisica nel 1933, e per il fondamentale esperimento mentale del gatto di Schrödinger.
Ecco come si scrive l'equazione di Schrödinger per il caso generale:


Per le necessarie spiegazioni sulla notazione e tutto il resto ti rimando – oltre a rimandare me stessa... a settembre ;-) – alla relativa pagina di Wikipedia.
Ed ecco come Schrödinger stesso illustra il suo celebre paradosso del gatto:
Si possono anche costruire casi del tutto burleschi. Si rinchiuda un gatto in una scatola d'acciaio insieme alla seguente macchina infernale (che occorre proteggere dalla possibilità d'essere afferrata direttamente dal gatto): in un contatore Geiger si trova una minuscola porzione di sostanza radioattiva, così poca che nel corso di un'ora forse uno dei suoi atomi si disintegrerà, ma anche, in modo parimenti probabile, nessuno; se l'evento si verifica il contatore lo segnala e aziona un relais di un martelletto che rompe una fiala con del cianuro. Dopo avere lasciato indisturbato questo intero sistema per un'ora, si direbbe che il gatto è ancora vivo se nel frattempo nessun atomo si fosse disintegrato, mentre la prima disintegrazione atomica lo avrebbe avvelenato. La funzione Ψ dell'intero sistema porta ad affermare che in essa il gatto vivo e il gatto morto non sono degli stati puri, ma miscelati con uguale peso.
L'immagine qui sotto illustra in modo abbastanza suggestivo l'incertezza sullo stato del gatto: vivo (ALIVE) o morto (DEAD)?


Ma il povero micio come potrà mai viverla, questa sua condizione? La vignetta qui sotto cerca a modo suo di spiegarlo...

«Essere simultaneamente morto e vivo nella scatola mi ha dato una visione incredibile sulla "vita, l'universo e tutto quanto". E io sono qui per rivelarla al mondo!»
... ma io ho la sensazione che il nostro felino sia assai meno entusiasta. Tipo quello qui sotto:


Non poteva mancare una striscia tratta dal fumetto online xkcd di Randall Munroe, che spesso si occupa di scienza e matematica.

«L'ultima vignetta di questa striscia è sia divertente sia non divertente allo stesso tempo. Finché non la leggi, non c'è modo di dire come finirà per essere. M***a»
Infine, non potevo certo esimermi dal segnalare che Schrödinger è menzionato anche nell'identikit del futuro ingegnere! :-)
È ricercato dalla protezione animali perché ha tentato l'esperimento di Schroedinger sul proprio gatto
Ha un micio con un nome di uno scienziato [magari proprio Schrödinger...? Uhm, no, è più un nome da rottweiler... ;-) Io lo chiamerei... beh, manco a dirlo, Einstein! :-)]

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