gato de Schrodinger

O gato de Schrödinger é um experimento mental desenvolvido em 1935 pelo físico Erwin Schrödinger para destacar as alegadas deficiências da interpretação de Copenhague da física quântica e, em particular, destacar o problema da medição .

A mecânica quântica é relativamente difícil de projetar porque sua descrição do mundo é baseada na probabilidade de amplitude ( funções de onda ). Essas funções de onda podem estar em combinação linear, dando origem a "  estados sobrepostos  ". No entanto, durante uma operação chamada de “medição”, o objeto quântico será encontrado em um determinado estado; a função de onda fornece as probabilidades de encontrar o objeto em tal ou tal estado.

É a medição que perturba o sistema e faz com que ele se ramifique de um estado quântico sobreposto (átomo intacto e desintegrado, por exemplo ... mas com uma probabilidade de desintegração em um determinado intervalo de tempo que é perfeitamente determinado) para um estado medido . Este estado não existe antes da medida: é a medida que faz acontecer.

No entanto, a noção de medida ou bifurcação não aparece explícita ou mesmo indiretamente no formalismo quântico, e as tentativas de concretizar essa noção esbarram em dificuldades extremas. Como resultado, alguns físicos não atribuem nenhuma realidade física ao conceito de medição ou observação. Para eles, os estados sobrepostos não entram em colapso ou “ramificam-se”, e o estado medido não existe de fato (ver por exemplo: Hugh Everett ).

Foi para trazer à tona a natureza paradoxal dessa posição e colocar o problema de uma maneira marcante que Schrödinger imaginou esse experimento de pensamento , também conhecido como o “paradoxo de Schrödinger”.

"A experiência"

Princípio

Erwin Schrödinger imaginou um experimento mental no qual um gato é trancado em uma caixa com um dispositivo que mata o animal assim que detecta a desintegração de um átomo em um corpo radioativo; por exemplo: um detector de radioatividade tipo Geiger , conectado a um interruptor causando a queda de um martelo quebrando um frasco de veneno - Schrödinger propôs o ácido cianídrico , que pode ser trancado na forma líquida em um frasco pressurizado e vaporizar, tornando-se um gás letal, uma vez o frasco está quebrado.

Se as probabilidades indicam que um decaimento tem uma chance em duas de ter ocorrido após um minuto, a mecânica quântica indica que, até que a observação seja feita (ou mais precisamente que não haja redução do pacote de ondas ), o átomo está em uma superposição de dois estados: intacto e desintegrado. Porém, o mecanismo imaginado por Erwin Schrödinger vincula o estado do gato (vivo ou morto) ao estado das partículas radioativas, de forma que o gato também estaria em uma superposição de estados (o estado morto e o estado vivo ), até o a abertura da caixa (observação) aciona a escolha entre os dois estados. Portanto, é impossível dizer se o gato está morto ou não após um minuto.

A principal dificuldade, portanto, reside no fato de que, se alguém está geralmente pronto para aceitar esse tipo de situação como uma partícula, a mente se recusa a aceitar facilmente uma situação que parece tão anormal quando se trata de um assunto mais familiar como um gato.

Por que o gato de Schrödinger?

Este experimento nunca foi realizado, porque:

Na verdade, o objetivo é antes de tudo marcar os espíritos: se a teoria quântica permite que um gato esteja vivo e morto, ou é errado, ou todos os preconceitos terão de ser reconsiderados.

Em uma carta datada 8 de agosto de 1935e dirigido a Schrödinger , Einstein propõe um experimento mental onde um barril de pólvora estaria em uma superposição de estados em que o barril explodiu e o barril ainda não explodiu . Schrödinger responde em19 de agostosubstituindo o barril por um gato que um dispositivo coloca em uma superposição dos estados vivo e morto . A partir de então, Einstein passou a usar um barril de pólvora com um gato por perto. Schrödinger e Einstein acreditavam que a possibilidade do gato morto-vivo demonstrava que a interpretação de Max Born da função de onda estava incompleta. A "  que solução  ?" Mostra que esta situação sublinha claramente a estranheza da mecânica quântica, mas não a refuta.

É óbvio que o fato de que a interpretação ortodoxa da física quântica leva a um gato vivo e morto mostra que a mecânica quântica obedece a leis muitas vezes contrárias à nossa intuição. Pior, percebemos que a questão não é "como isso é possível no mundo quântico?" "Mas" como isso é impossível no mundo macroscópico? "

Curiosamente, também podemos nos perguntar (é o que faz Étienne Klein em Era sete vezes a revolução ) de onde vem a escolha do gato para essa experiência de pensamento. Sciences et Avenir , em uma edição especial dedicada ao gato de Schrödinger, sugere a hipótese de uma referência de Schrödinger ao gato de Cheshire .

É correto dizer que o gato está morto e vivo?

A afirmação "O gato está morto e vivo" é realmente confusa, e nossa intuição nos diz que as frases "o gato está morto" e "o gato está vivo" são negações uma da outra. Na verdade, existe uma terceira possibilidade: o gato pode estar em um estado de superposição, no qual ele acumula vários estados clássicos incompatíveis. Não há problema lógico (o princípio do terceiro excluído não é questionado), apenas que um objeto quântico pode ter propriedades que contradizem nossa experiência diária.

Para evitar abusos da linguagem no "gato morto-vivo  ", podemos preferir dizer que o gato está em um estado em que as categorizações usuais (aqui vida ou morte) perdem o sentido.

Mas pode-se, como Einstein, recusar-se a admitir que o gato não tem um estado definido até que não se opere uma observação, e supor que se alguém vê o gato vivo, isso acontece desde seu confinamento. Einstein antecipou a objeção de Niels Bohr "O místico positivista retrucará que não se pode especular sobre o estado do gato enquanto não olhar sob o pretexto de que não seria científico".

Mesmo admitir que o estado do gato decorre diretamente daquele da partícula, do ponto de vista semântico, dizer que o gato está morto e vivo não é inteiramente legítimo: é mais precisamente , se usarmos a notação bra-ket de Paul Dirac . E novamente, os coeficientes na frente dos vetores “morto” e “vivo” podem ser números complexos. O “e” da linguagem cotidiana realmente não faz sentido nesta situação, o “e” lógico teria que ser redefinido. A questão não é exclusivo para a física quântica: se o coeficiente , se o gato está vivo ou se ele está morto é equivalente a perguntar se, em 13  h  30 , o ponteiro das horas de um relógio é horizontal ou vertical.

Como é possível estar em uma superposição de estados?

É precisamente a equação de Schrödinger que autoriza essas superposições: esta equação, governando os estados possíveis de uma partícula estudada no âmbito da física quântica , é linear , o que implica que para dois estados possíveis de uma partícula, a combinação desses dois estados é também um estado possível. A observação, por outro lado, força a transição para um desses dois estados.

Assumindo uma dependência direta entre o estado de uma partícula e a vida do gato - sugerido pela linearidade da equação de Schrödinger - o gato deve estar em um estado sobreposto, morto e vivo, até a observação, que o reduzirá a um único Estado.

Qual solução?

Diferentes opções se propõem a resolver este paradoxo:

Teoria da Decoerência

Vários teóricos quânticos afirmam que o estado de superposição só pode ser mantido na ausência de interações com o ambiente que “acionam” a escolha entre os dois estados (vivo ou morto). Esta é a teoria da decoerência . A ruptura não é causada por uma ação "consciente", que interpretamos como uma "medida", mas por interações físicas com o meio ambiente, de forma que a coerência se quebra tanto mais rapidamente quanto mais interações ocorrem. Em uma escala macroscópica, de bilhões de bilhões de partículas, a ruptura ocorre quase instantaneamente. Em outras palavras, o estado de superposição só pode ser mantido para objetos muito pequenos (algumas partículas). A decoerência ocorre independentemente da presença de um observador, ou mesmo de uma medição. Portanto, não há paradoxo  : o gato está em determinado estado muito antes de a caixa ser aberta. Essa teoria é defendida notavelmente pelos físicos Roland Omnès e Jean-Marc Lévy-Leblond , pelos prêmios Nobel Murray Gell-Mann e Serge Haroche (a luz revelada, Odile Jacob 2020).

Teoria da Decoerência com Parâmetros Ocultos

Uma variante da teoria da decoerência é defendida em particular pelos físicos Roger Penrose , Rimini, Ghirardi e Weber. Parte-se da observação de que a decoerência é demonstrada a partir de leis quânticas apenas em casos específicos, e por fazer suposições simplificadoras e ter um conteúdo arbitrário (histórias de “granulação grosseira”). Além disso, sendo as leis quânticas fundamentalmente lineares e a decoerência não linear em essência, a obtenção da segunda a partir da primeira parece altamente suspeita aos olhos desses físicos. As leis quânticas, portanto, não seriam capazes por si mesmas de explicar a decoerência. Esses autores, portanto, introduzem parâmetros físicos adicionais nas leis quânticas (ação da gravidade, por exemplo para Penrose) para explicar a decoerência, que sempre ocorre independentemente da presença de um observador, ou mesmo de uma medição.

Esta teoria tem a vantagem sobre a anterior de fornecer uma resposta clara e objetiva à questão "o que acontece entre o nível microscópico e o nível macroscópico para explicar a decoerência". A desvantagem é que esses parâmetros adicionais, embora compatíveis com experimentos conhecidos, não correspondem a nenhuma teoria completa e bem estabelecida até o momento.

Abordagem positivista

Muitos físicos positivistas , bem representados por Werner Heisenberg ou Stephen Hawking , acreditam que a função de onda não descreve a realidade em si, mas apenas o que sabemos sobre ela (esta abordagem coincide com a filosofia de Immanuel Kant , o númeno , ou seja, o coisa em si , oposta ao fenômeno , a coisa como a percebemos). Em outras palavras, as leis quânticas são úteis apenas para calcular e prever o resultado de um experimento, mas não para descrever a realidade. Nessa hipótese, o estado sobreposto do gato não é um estado "real" e não há necessidade de filosofar sobre isso (daí a famosa frase de Stephen Hawking "Quando ouço" gato de Schrödinger ", tiro minha arma" ) Da mesma forma, "o colapso da função de onda" não tem realidade e simplesmente descreve a mudança em nosso conhecimento do sistema. Nessa abordagem, que ainda é bastante difundida entre os físicos, o paradoxo é, portanto, eliminado.

Teoria dos Universos Paralelos

A teoria dos universos paralelos introduzida por Hugh Everett adota o oposto da abordagem positivista e afirma que a função de onda descreve a realidade, e toda a realidade. Esta abordagem permite descrever os dois estados sobrepostos separadamente e dá-lhes uma dupla realidade que parecia ter desaparecido, dissolvida no paradoxo (mais exatamente duas realidades em dois universos completamente paralelos - e indubitavelmente incapazes de se comunicarem às vezes totalmente separado). Esta teoria não se pronuncia sobre a questão de saber se há uma duplicação da realidade ( muitos mundos ) ou uma duplicação, ao contrário dos observadores desta mesma realidade ( muitas mentes ), uma vez que essas duas possibilidades não apresentam nenhuma diferença.

Apesar de sua complexidade e dúvidas sobre sua refutabilidade , essa teoria ganha o apoio de muitos físicos, não convencidos pela teoria da decoerência, não pelos positivistas, e acreditando que as leis quânticas são exatas e completas.

Teoria De Broglie-Bohm

O paradoxo do gato tem sua origem na interpretação que fazemos da superposição quântica. Um estado sobreposto é matematicamente apenas uma combinação linear de estados observáveis, dois no caso do átomo radioativo. O problema surge porque no mundo clássico (macroscópico), esses estados sobrepostos não existem ou pelo menos nunca foram observados. Observamos apenas os outros dois estados, precisamente chamados de estados observáveis. É um pouco como no jogo de cara ou coroa, a moeda que gira no ar está em uma superposição do estado da cauda e da cara antes de ser medida, mas, no final da medição, apenas a cara ou caudas serão observadas. A teoria de de Broglie-Bohm From resolve o paradoxo do gato da mesma forma que a indeterminação da bateria ou da cauda aumentou, completando a descrição do sistema.

Para o jogo de sorteio, é necessário adicionar as condições iniciais precisas (posições e velocidades da peça) para determinar qual face será medida e aguardar a medição (gravidade) para forçar a peça a "escolher" entre um lançamento ou uma cauda. A teoria de de Broglie-Bohm De procede da mesma maneira para elevar a superposição do átomo radioativo. Devemos adicionar uma posição inicial ao átomo radioativo, sua função de onda não é suficiente para descrever completamente a experiência.

Embora a teoria De Broglie-Bohm reproduza todos os fenômenos quânticos conhecidos e nenhuma falha objetiva nessa teoria tenha sido identificada, ela é relativamente desconhecida para a comunidade de físicos e pouco na moda entre eles. No entanto, é considerado um exemplo interessante e até mesmo um paradigma de uma teoria com variáveis ​​ocultas não locais.

Teoria da influência da consciência

Um Prêmio Nobel de Física de 1963, Eugene Wigner , apóia a tese da interação da consciência , na decoerência (cessação da superposição de estado). Nessa interpretação, não seria uma medição, ou interações físicas, mas a consciência do observador que acabaria por "decidir" se o gato está vivo ou morto. Olhando pela janela, o olho (neste caso, é o dispositivo de medição) é colocado em uma superposição de estados:

Wigner não diz como, mas as consequências de sua posição são importantes: a realidade material do mundo seria determinada por nossa consciência, e isso é único (dois observadores humanos devem perceber a mesma coisa). Esta solução pode ser vista como uma variante da solução “com variáveis ​​ocultas”, onde o “parâmetro adicional” seria a consciência. As vantagens desta solução são as mesmas da solução com variáveis ​​ocultas, sendo as desvantagens que se baseia em noções não científicas (por falta de uma definição científica de consciência).

Uma variante interessante torna o resultado ainda mais espetacular: uma câmera tira uma imagem do gato depois de uma hora, então a sala que contém o gato é permanentemente lacrada (vigias fechadas). A fotografia não seria revelada até um ano depois. Porém, só então a consciência humana decidirá entre a vida ou a morte do gato. O sinal nervoso voltaria no tempo para decidir sobre a vida ou morte do gato? Pode parecer absurdo, mas o experimento de Marlan Scully e o paradoxo EPR ilustram a existência de feedbacks de tempo aparentes na física quântica.

E se o gato fosse um observador?

Na resolução do paradoxo do gato de Schrödinger, considera-se que o gato não tem consciência que lhe permita desempenhar o papel de observador. Postulamos, portanto, que o experimento do gato de Schrödinger é equivalente ao do barril de pólvora de Einstein . Aqueles que acham contra-intuitivo pensar em um gato como um mero objeto desprovido de consciência podem substituir explicitamente o gato pelo barril de pólvora.

Se, ao contrário, quisermos estudar o que acontece se o observador estiver consciente, substituímos o gato por um ser humano, ou acrescentamos um ser humano na cadeia, para evitar disputas sobre o fato de o observador estar consciente. Estas são as variantes de Wigner's Friend e Quantum Suicide.

Deve-se entender que os casos de observadores conscientes constituem variantes do problema inicial, enquanto aqueles em que o observador não está consciente são reformulações equivalentes .

Amigo de Wigner

Nesta variante imaginada por Eugene Wigner , um de seus amigos observa o gato constantemente através de uma janela. Este amigo adora gatos.

Portanto, a superposição de estados de gato morto / vivo levaria a uma superposição de estados de amigo de Wigner triste / feliz, supondo que um observador consciente também possa ser colocado em um estado sobreposto. A maioria das interpretações acima conclui pelo contrário que a superposição de estados seria quebrada antes de levar à do amigo de Wigner.

Suicídio quântico

O suicídio quântico propõe que um ser humano, capaz de desempenhar o papel de observador, tome o lugar do gato. Essa situação representa um problema para interpretações que desempenham um papel na consciência, porque nosso corajoso voluntário só pode ser consciente por definição de estar vivo. Isso leva a novas questões.

Ao contrário do caso do gato (não consciente, lembremo-nos que em caso de dúvida sobre este assunto podemos substituir o gato de Schrödinger pelo barril de pólvora de Einstein), este experimento levaria a resultados diferentes dependendo das interpretações. Assim, permitiria eliminar várias interpretações, se não fosse impraticável por inúmeras razões óbvias.

Interpretação de Wigner

A interpretação de Wigner leva à impossibilidade da morte do nosso voluntário ... que deve, portanto, proibir a desintegração do átomo.

Na verdade, segundo Wigner, é a consciência de um estado que causa, direta ou indiretamente, o colapso da função de onda. Como a consciência só é possível no caso "vivo", isso torna impossível para a função de onda entrar em colapso no estado "morto" (em qualquer caso, desde que não haja um "amigo" de Wigner para tomar conhecimento do estado do experimentador).

O que acontece quando a probabilidade de deterioração fica muito próxima de 1? Até quando os átomos concordarão em não se desintegrar porque um ser humano não pode estar ciente de sua própria morte?

Caso dos múltiplos universos de Everett

O caso do "suicídio quântico" foi originalmente imaginado para contrariar essa interpretação.

Essa interpretação também faz com que a consciência desempenhe um papel, porque estipula que a cada observação a consciência "se divide" em tantos universos quantos forem as observações fisicamente possíveis ...

Nessa interpretação, sempre há pelo menos um universo no qual o experimentador está vivendo (a menos que a probabilidade de morrer seja de 100%). Poderíamos, portanto, questionar se a “consciência” não se ramifica sistematicamente no universo com o resultado “vivo”, levando a uma espécie de “imortalidade quântica”; o autor e ator Norbert Aboudarham bordou sua peça O gato de Schrödinger em torno desse tema .

Conclusão

Árvore de solução do problema de medição
  Teoria quântica
 
 
                             
Não pretende representar a realidade     Não representa totalmente a realidade     Representa totalmente a realidade
       
                                 
         
Positivismo Leis quânticas modificadas Influência da consciência Adição de uma variável adicional: a posição Decoerência quântica Múltiplos universos
                 
Stephen Hawking
Niels Bohr 		Roger Penrose Eugene Wigner Teoria De Broglie-Bohm Roland Omnès
Murray Gell-Mann
James Hartle 		Hugh Everett
David Deutsch
       
Giancarlo Ghirardi
Alberto Rimini
Wilhelm Eduard Weber 		John von Neumann
Fritz London e Edmond Bauer 		John bell Hans-Dieter Zeh
Wojciech Zurek
 
Bernard d'Espagnat
Olivier Costa de Beauregard

Em qualquer caso, esse experimento mental e o paradoxo associado assumiram hoje o valor de símbolos centrais da física quântica . Quer sirvam para sustentar um aspecto desta teoria, quer sirvam para defender uma opção teórica divergente, são chamados ao resgate quase todas as vezes que se observa a difícil convergência entre a realidade macroscópica e a realidade microscópica (situação característica do mundo quântico). ou assumido.

Este gato morto-vivo pode soar como um experimento mental maluco, mas é uma boa introdução aos meandros da mecânica quântica. É importante notar também que é justamente do domínio dos estados de superposição e de decoerência (e, portanto, da solução desse paradoxo) que depende a realização de um computador quântico.

Implementação

Se não podemos colocar um gato em uma superposição de estados incompatíveis, podemos, por outro lado, fazê-lo com partículas simples. Os mais usados ​​são os fótons. Um primeiro experimento foi realizado em 1996, e um segundo foi realizado em agosto de 2007 em fótons por pesquisadores do instituto óptico Paris Sud (incluindo o francês Philippe Grangier ).

Falamos de "estado de gato" para dizer que um objeto quântico está em uma superposição de estados incompatíveis.

Na cultura popular

Humor

O gato de Schrödinger, em estado tão peculiar, trazia muitas piadas. Primeiro, ele é frequentemente apresentado como um fantasma , já que está morto e vivo ao mesmo tempo. Como nunca se observou, os físicos desenharam editais de pesquisa: “QUERIDO! Gato de Schrodinger. Morto e vivo ”.

E às vezes, para ser mais rigoroso: “QUERIDO! Gato de Schrodinger. Morto, vivo ou  ”.

Às vezes também é escrito como chat n ' não está morto, com palavras em negrito piscando.

Alguns notaram que ao abrir a caixa matamos o gato (ou não), Schrödinger deu um novo significado ao provérbio inglês "a  curiosidade matou o gato  " ( "a curiosidade matou o gato" ).

Literatura

  • No romance The Cat wall pass de Robert Heinlein , um gatinho chamado Pixel tem poderes inexplicáveis. Em última análise, a única explicação dada é que ele é um gato Schrödinger.
  • Em A vinda dos gatos quânticos ( A vinda dos gatos quânticos ) de Frederik Pohl (1986), os militares americanos pesquisam como passar para um dos mundos paralelos (Pohl os chama de linhas do tempo ou paratemps), a fim de usá-lo como uma ponte para invadir seu inimigo em seu próprio tempo. Os indivíduos são enviados a esses mundos onde a história se desenrolou de uma maneira ligeiramente diferente, eles encontram seu duplo ali, e as coisas ficam cada vez mais complicadas quando os duplos de vários tempos diferentes convergem. A pesquisa do exército é realizada com base na experiência felina de Schrödinger, que Frederik Pohl relata alguns capítulos após o início do livro.
  • Armand Gatti (dramaturgo) frequentemente se refere ao gato de Schrödinger em sua obra, notadamente em La Parole errante e La Traversée des langages (edição de Verdier).
  • O autor e ator Norbert Aboudarham bordou o tema da imortalidade do "suicídio quântico" em sua peça O gato de Schrödinger .
  • Raul Endymion, o narrador dos dois últimos volumes do ciclo do Hyperion de Dan Simmons ( Endymion e o Despertar de Endymion ), está trancado em uma caixa de gato Schrödinger. Condenado à morte, é nesta caixa que ele narra suas aventuras enquanto aguarda a liberação aleatória do gás tóxico.
  • O autor inglês Terry Pratchett , em seu livro Fairy Tale, alude a essa experiência quando um dos personagens tranca um gato em uma caixa. Ele então explica que nesta situação o gato está a) Morto, b) Vivo ou c) Muito zangado.
  • Pratchett, sempre, em seu livro The Last Hero  : Death, que tenta entender os homens, está diante de uma caixa. Seu criado, Albert, explica-lhe que é levantando a tampa que se determinará se o gato está vivo ou morto.

"- O gato vai morrer quando não houver mais ar?"
- Acho que ele pode morrer, sim, senhor, respondeu seu valete Albert. Mas, em minha opinião, isso não é o importante. Se bem entendi, você não saberá se o gato está vivo ou morto até que tenha olhado.
- Estaríamos com lindas mortalhas, Albert, sim, eu não sabia reconhecer os mortos vivos sem ir dar uma olhada mais de perto.
- Uh ... Teoricamente, senhor, é o próprio fato de olhar que determina se está vivo ou não.
Morte parecia chocada.
- Você está sugerindo que vou matar o gato só de olhar para ele?
- Não é bem isso, senhor.
- Quer dizer, não é como se eu estivesse fazendo caretas, coisas assim. "

  • No romance A Horse in the Bathroom, de Douglas Adams , Dirk Gently explica a experiência do gato de Schrödinger a Richard MacDuff.
  • No romance O marciano de Andy Weir , Mark Watney compara ao gato de Schrödinger, porque, pelo satélite, é impossível determinar se ele ainda está vivo na câmara de descompressão, arrancado do resto do compartimento de passageiros.
  • O gato de Schrödinger é um romance do escritor francês Philippe Forest publicado em 2013 pela Gallimard.

Cinema

  • No filme Repo Men , o herói se refere a essa experiência ao escrever suas memórias à máquina de escrever.
  • No filme dos irmãos Coen Serious Man (2009) , o personagem principal, um professor de física, explica a experiência do gato de Schrödinger para sua classe.
  • O filme Coherence (2013) de James Ward Byrkit retoma e retrata a experiência do gato de Schrödinger ao contar a história de amigos reunidos para jantar. O título do filme também se inspira diretamente nessa experiência.

programas de televisão

  • No último episódio da 1ª temporada da série de televisão The Big Bang Theory , Sheldon, solicitado por Penny, compara a esse experimento mental a possível relação entre este último e Leonard, e quando Leonard de repente beija Penny no primeiro encontro deles. Você, ela exclama: "o gato está vivo e bem!" " .
  • No episódio "  Law and Oracle  " da série animada Futurama (episódio 17 da 6ª temporada), Fry, então policial, é levado a perseguir um certo Schrödinger, que foge de carro com uma caixa. Depois de agarrá-lo, Fry pergunta o que há na caixa. A resposta dada é "um gato". Fry então pergunta se ele está vivo ou morto (depois de abrir a caixa, descobre-se que ele ainda está vivo).
  • No episódio "Os Refugiados" do Stargate SG-1 , Samantha Carter mostra um gato chamado Schrödinger a um visitante e explica de onde vem seu nome, Experiência do Gato de Schrödinger.
  • Na série Sliders: Parallel Worlds , durante o episódio piloto, o personagem principal Quinn Mallory, que é estudante de física quântica, faz experiências com sua própria máquina, após ter hesitado em fazê-lo em seu gato doméstico chamado Schrödinger, mas estimando que "se qualquer coisa deve acontecer com ele " , ele " nunca vai perdoar " .
  • No episódio 6 da série Flashforward , o personagem Simon ( Dominic Monaghan ) explica a experiência do gato de Schrödinger de uma forma simplificada.
  • No episódio 19 da 4ª temporada do NCIS: Investigações Especiais, o Agente Especial Timothy McGee compara o suspeito do atentado ao gato de Schrödinger, pois acredita-se que o gato de Schrödinger morreu um dia antes da explosão., De acordo com as análises do médico legista, Dr. Donald Mallard .
  • Em Person of Interest, temporada 4, episódio 13 , o personagem de Root compara a experiência do gato de Schrödinger ao desaparecimento de seu amigo Sameen Shaw enquanto ela dirige para Nova York com John Reese. Ela explica que enquanto Shaw não for encontrada, ela não está viva nem morta, mas de acordo com ela "Nada mata esse tipo de gato" .
  • No episódio 26 da 2ª temporada de Scooby-Doo: Mistérios associados , após terem destruído o demônio, os 5 amigos se encontram em um espaço-tempo de sua cidade, Crystal Cove, que não conhecem e onde tudo mudou, desde o demônio nunca existiu. Vera então encontra a solução para essa situação explicando a experiência do gato de Schrödinger para seus amigos.
  • A série animada Noein (2005), composta por 24 episódios de 25 minutos, trata principalmente desse tema. A heroína é involuntariamente uma observadora quântica, que dá realidade a uma dimensão pelo simples fato de acreditar nela. Este anime contém referências mais ou menos relevantes sobre a física quântica, e tem o mérito de ilustrar os paradoxos desta ciência de uma forma simples e educativa.
  • No episódio 1 da 2ª temporada de Rick & Morty The Rick-ochet Effect: Uma discussão entre Morty e Summer cria uma separação entre dois universos quase idênticos, Rick abrindo a porta da garagem mostra que sua casa foi transportada para um espaço. em que flutuam os gatos de Schrödinger.
  • Na série Dark para explicar a presença de um Jonah vivo e morto, bem como de Martha via emaranhamento quântico, confirme no início do episódio 7 da temporada 3 com a própria explicação do gato de Schrödinger
  • Na animação Rascal Não Sonha com a Coelhinha, a Senpai Rio Futaba usa o exemplo do gato de Schrödinger para explicar os fundamentos da física quântica para Sakuta.

Quadrinhos e mangás

  • Um dos personagens do mangá e anime Hellsing se chama Schrödinger. Este membro da Organização Millennium é um jovem com orelhas de gato e a capacidade de estar em qualquer lugar e em lugar nenhum.
  • No mangá Pétalas da Reencarnação , um dos fantasmas da "floresta dos grandes homens" se chama Schrödinger, tem um corpo de homem e uma cabeça de gato, e seu poder é mudar a realidade instantaneamente, onde ele está. Não morto, em ordem para derrotar seus inimigos. Essa peculiaridade o torna "imortal".
  • Na história em quadrinhos Jack B. Quick , com roteiro de Alan Moore , quando o personagem principal testa a lei da levitação felina (ou o paradoxo de Buttercat ), seu gato acaba fugindo e o epílogo diz que ele se refugiou com o Sr. Schrödinger e foi nunca mais visto.
  • Em Myriad Colors Phantom World  (in) ( Musaigen No. Phantom World ), no início do episódio 7, o herói explica a experiência do gato de Schrödinger.
  • No mangá Ushinawareta Mirai o Motomete , experimentos de alterar o passado e voltar no tempo são inspirados nessa experiência.

Jogos de vídeo

  • No videogame BioShock 2 , temos a oportunidade de conhecer muitos gatos, todos passados ​​pelo espelho. No entanto, em uma sala no Parque Dionísio, encontramos um gato criogenizado chamado Schrödinger. Aparentemente morto, o gato parece miar. Seu status é difícil de identificar, mas podemos afirmar que o gato está morto e vivo ao mesmo tempo.
  • O videogame de aventura / quebra-cabeça Zero Escape: Virtue's Last Reward é provavelmente a obra de ficção que cobre da forma mais abrangente e educacional possível a experiência do Gato de Schrödinger. Não apenas apresenta a experiência com muita precisão durante a progressão no jogo, mas também e acima de tudo constitui uma brilhante aplicação prática em seu próprio enredo, o jogador se tornando quase o sujeito da experiência. Além disso, Zero Escape: Virtue's Last Reward apresenta a solução proposta por Everett de universos paralelos e o problema da realização de um computador quântico, problema indiretamente ligado ao experimento do Gato de Shrödinger.
  • Em Mush , um gato chamado Schrödinger é encontrado a bordo do navio.
  • Em Hordes , pode-se encontrar ao explorar o deserto uma "caixa de Schrödinger" contendo um gatinho fofo, um frasco de veneno ou um gato zangado parcialmente digerido (o que representa uma evolução para as duas únicas possibilidades oferecidas pela teoria original).
  • Em Umineko no naku koro ni , o gato de Schrödinger é usado por Beatrice para ilustrar a natureza de sua magia: como ela é a única a saber o segredo por trás de seus aposentos fechados, ela se torna mestre desta dimensão e pode justificar a existência da magia. A caixa do gato também é usada para ilustrar a ilha isolada do mundo onde ocorre a série de assassinatos, o mundo exterior fica então livre para interpretar todos os cenários possíveis.
  • No Portal 2 , uma das frases do processador de conhecimento desnecessário é: “O Paradoxo do Gato de Schrödinger postula uma situação em que um gato preso dentro de uma caixa está morto e vivo. Schrödinger usou esse paradoxo para matar gatos impunemente. "
  • Em League of Legends , o nome do personagem Heimerdinger é inspirado em Robert Oppenheimer e Erwin Schrödinger .
  • Em The Witcher 3: Wild Hunt , podemos encontrar uma carta para um bruxo da escola de gatos onde se lê: “Eles mataram Axel e Cedric. Quanto a Schrödinger, é difícil dizer: ele pode estar vivo, ou talvez morto ” .
  • Em Life is Strange , um dos personagens, Warren, veste uma camiseta com uma caixa ao lado de uma bolha de quadrinhos onde se lê “Miau”.
  • Em Assassin's Creed Origins , ao ativar o antigo mecânico Qeneb.too Kah'Aiye, localizado no deserto de Desheret. Este mecanismo está associado à tumba de Seth-Anat.

Ciência da Computação

Notas e referências

  1. No entanto, podemos passar um mouse pela caixa e medir sua probabilidade de sair; esta versão da "medição" da vida do gato foi de fato realizada em escala atômica (enviando um fóton em um átomo sobreposto no estado excitado e não excitado) e confirmou as previsões da teoria; veja a última seção .
  2. Etienne Klein , O mundo de acordo com Etienne Klein: Coleção de crônicas distribuídas como parte das “Matinas” da Cultura da França (setembro de 2012 - julho de 2014) , Flammarion , col.  "Campos de ciência",2016, 352  p. ( ISBN  9782081391543 ) , Bom uso de gatos
  3. Albert Einstein, anotado por Françoise Balibar , Trabalhos selecionados, volume 1: Quanta ( ISBN  978-2020100274 ) .
  4. Mais precisamente, são sistemas cuja ação não é muito grande em comparação com a constante de Planck ( Jean-Marc Lévy-Leblond , Quantique: Rudiments, CH. 1).
  5. "  Le Figaro.fr," A medição de um gato vivo e morto ", 23 de agosto de 2007.  " ( Arquivo • Wikiwix • Archive.is • Google • O que fazer? )
  6. (in) Registro resumido da revista Nature em 16 de agosto de 2007 sobre a experiência, registro resumido da revista Nature
  7. (in) "  PROCURADO: cartaz do CAT de SCHRODINGER / Zazzle.com  " , na Zazzle (acessado em 5 de setembro de 2020 ) .
  8. http://talklikeaphysicist.com/2009/thursday-threads-cornell-schrodingers-cat/
  9. Lição 42 de HTML . Uma vez que o atributo piscando é particularmente incômodo para leitura, userfriendly.net afirma que este é o único caso em que alguém tem permissão para usá-lo.
  10. Por que a curiosidade matou o gato em fatos extrapolados
  11. http://us.geocities.com/lmc2124/quotes.html
  12. "  Explanation: Schrödinger's Cat  " , Flashforward , em stars.com News ,10 de março de 2011.
  13. (em) 'Rascal não sonha com a coelhinha Senpai " na Wikipedia ,2 de abril de 2021( leia online )
  14. "  Schrödinger é um gato que aparece no Imago Fine Arts do Dionysus Park nível de BioShock 2. Ele está localizado na parte de trás da galeria congelada em uma pilha de gelo à esquerda da entrada da sala dos fundos. O "gato" é na verdade um modelo normal de gato morto, como os que podem ser encontrados em outras partes de Rapture. No entanto, quando o jogador posiciona o cursor sobre o modelo, o nome "Schrödinger" aparece (ao contrário de todos os outros modelos que dizem apenas "Gato morto").  "
  15. "  Desheret Desert - Qeneb.too Kah'Aiye  ", SuperSoluce ,2017( leia online , consultado em 25 de novembro de 2017 )

Apêndices

Bibliografia

  • Erwin Schrödinger , física quântica e representação do mundo , Le Seuil, col.  "Pontos-Ciências",1992, 184  p. , pocket ( ISBN  2-02-013319-9 ) Tradução francesa de dois artigos populares:
    • A situação atual na mecânica quântica (1935), artigo em que o famoso “gato de Schrödinger” aparece pela primeira vez.
    • Ciência e Humanismo - A Física de Nosso Tempo (1951).
  • Serge Haroche, Jean-Michel Raimond e Michel Brune; O gato de Schrödinger se presta ao experimento - Veja ao vivo a passagem do mundo quântico para o mundo clássico , La Recherche 301 (setembro de 1997) 50.
  • Serge Haroche; Uma exploração do coração do mundo quântico , em: What is the Universe  ?, Vol. 4 da Université de Tous les Savoirs (sob a supervisão de Yves Michaux), Odile Jacob (2001) 571.
  • Jean-Michel Raimond e Serge Haroche; Monitoramento da Decoerência de Superposições Quânticas Mesoscópicas em uma Cavidade , seminário de Poincaré (Paris - 19 de novembro de 2005). Texto completo disponível nos formatos PostScript e PDF aqui .
  • Roland Omnès; Understanding Quantum Mechanics , EDP Sciences (2000) ( ISBN  2-86883-470-1 ) . Por um professor emérito de física teórica da Universidade de Paris-Sud (Orsay), uma discussão sobre a interpretação de Copenhague da mecânica quântica, o problema da medição e a teoria das histórias consistentes e decoerência de Griffiths, por um de seus pioneiros.
  • Wojciech Hubert Zurek; Decoerência e a transição do Quantum ao Clássico-Revisitado , seminário de Poincaré (Paris - 19 de novembro de 2005). Texto completo disponível nos formatos PostScript e PDF aqui .
  • Hans Dieter Zeh; Roots and Fruits of Decoherence , Seminário Poincaré (Paris - 19 de novembro de 2005). Texto completo disponível no ArXiv: quant-ph / 0512078 .
  • E. Joos, HD Zeh, C. Kiefer, D. Giulini, K. Kupsch, IO Stamatescu; Decoerência e a Aparência de um Mundo Clássico na Teoria Quântica , Springer-Verlag (1996). Segunda edição (2003) ( ISBN  3-540-00390-8 )
  • Gennaro Auletta; Foundation & Interpretation of Quantum Mechanics (à luz de uma análise histórico-crítica dos problemas e de uma síntese dos resultados) , World Scientific (2001) ISBN. De autoria de um professor da Universidade de Roma, uma obra monumental (cerca de 1000 páginas) sobre os fundamentos conceituais da mecânica quântica desde as origens até os dias atuais - incluindo questões de decoerência -, ligada aos mais recentes avanços experimentais.
  • John R. Gribbin; O gato de Schrödinger - física quântica e realidade publicada pela Champs Flammarion . Livro de popularização contendo muito pouca ou nenhuma matemática, explicando por meio de exemplos concretos os conceitos trazidos pela física quântica.
  • Edição especial especial Sciences et Avenir outubro-novembro de 2006, sobre o paradoxo do gato de Schrödinger.

Artigos relacionados

links externos