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Il paradosso del "gatto di Schrödinger"

Nel 1935 Erwin Schrödinger, nell’intento di dimostrare l’incompletezza e le contraddizioni insite nella teoria quantistica, propose, in un articolo passato ormai alla storia, un particolarissimo "esperimento mentale" che vedeva come protagonista il proprio gatto. All’interno di una scatola d’acciaio Schrödinger immagina di porre un gatto e una piccola quantità di sostanza radioattiva, la cui disintegrazione viene registrata da parte di un contatore Geiger il quale a sua volta mette in azione un martello che infrange una fialetta di veleno in forma gassosa.

Ora volendo seguire alla lettera la teoria quantistica, sostiene Schrödinger, passato un certo periodo di tempo dall’istante in cui il gatto è stato messo all’interno della scatola e ha avuto inizio l’esperimento, ci si trova nella situazione in cui il momento della disintegrazione della sostanza radioattiva non può essere calcolato con esattezza (risultando tale momento sovrapposizione di più tempi) e quindi ci si trova nella impossibilità oggettiva di assegnare un reale stato di vita o di morte al gatto. Anzi ci si trova in una strana situazione ove la fiala di veleno risulta potenzialmente allo stesso tempo rotta e non rotta, con un gatto contemporaneamente vivo (fialetta non rotta) e morto (fialetta rotta).

Inoltre, prosegue Schrödinger, volendo ancora seguire alla lettera le regole quantistiche, se dopo un certo periodo dall’inizio del test la scatola d’acciaio viene aperta e lo sperimentatore osserva che il Geiger (attraverso lo spostamento dell’indice) mostra di aver rivelato una disintegrazione radioattiva, occorre ammettere che è stato l’atto di guardare ("osservare") dentro la scatola che ha ucciso il gatto, dando realtà alla situazione sperimentale, non dando realtà alla disintegrazione radioattiva.

Sempre nell’ambito dell’analisi delle conseguenze "degli atti di osservazione" emerge un’ulteriore aspetto paradossale. Se lo sperimentatore decide di rimandare indefinitamente l’osservazione della scatola, il gatto resta nel suo stato schizofrenico di vita latente fino a quando non gli viene data una dimensione definitiva, in virtù della cortese, ma capricciosa curiosità di uno sperimentatore.

A questo punto il lettore si chiederà che risposte hanno dato i fisici quantistici alle argomentazioni tutt’altro che banali avanzate da Schrödinger. Per quanto concerne la possibilità di stati sovrapposti macroscopici come quelli che contraddistinguerebbero il gatto vivo-morto, la maggior parte dei fisici ritiene che non abbia senso estendere le "regole" della teoria quantistica al macromondo, quindi le conseguenze della sovrapposizione degli stati che nel nostro caso caratterizza la durata della vita di una disintegrazione radioattiva (ed il relativo stato di salute del gatto), deve rimanere confinata al livello microscopico. Una minoranza di fisici ritiene, invece, che occorra un profondo ripensamento degli rapporti macromondo-micromondo.

Per quanto riguarda il ruolo dello sperimentatore (dell’osservatore) per il crearsi della realtà il grosso degli esponenti della teoria quantistica ortodossa, ritiene che il ruolo dell’osservatore non possa essere eliminato ogni qualvolta entrano in gioco stati sovrapposti. Solo un osservatore con le sue scelte -che possono, ad esempio, riguardare il momento di verificare se si è avuta una determinata disintegrazione radioattiva- è in grado di dare significato (e quindi "risolvere") in un modo o in un altro uno stato sovrapposto.

In un ultima analisi il paradosso non è altro che un tentativo di gettare tra un modo in cui il formalismo della teoria sembra descrivere il mondo fisico e il comportamento classico che esso esibisce a livello macroscopico. Un problema questo, concettuale e formale, che il paradosso esplicita acutamente.