Schrödinger's cat: A thought experiment in quantum mechanics - Chad Orzel

El gato de Schrödinger: un experimento mental de mecánica cuántica - Chad Orzel

Traductor: Ciro Gomez Revisor: Emma Gon

Austrian physicist Erwin Schrödinger is one of the founders of quantum mechanics,

El físico austriaco Erwin Schrödinger

es uno de los fundadores de la mecánica cuántica,

but he's most famous for something he never actually did:

pero es más famoso por algo que en realidad nunca lo hizo:

a thought experiment involving a cat.

un experimento mental que implica un gato.

He imagined taking a cat and placing it in a sealed box

Se imaginó poner a un gato en una caja sellada

con un dispositivo que tiene un 50% de probabilidades

with a device that had a 50% chance of killing the cat in the next hour.

de matar al gato en la siguiente hora.

At the end of that hour, he asked, "What is the state of the cat?"

Al final de esa hora, pregunta: "¿Cuál es el estado del gato?"

Common sense suggests that the cat is either alive or dead,

El sentido común sugiere que el gato está vivo o muerto,

but Schrödinger pointed out that according to quantum physics,

pero Schrödinger señaló que según la física cuántica,

at the instant before the box is opened, the cat is equal parts alive and dead,

justo antes de abrir la caja,

el gato está a partes iguales vivo y muerto,

al mismo tiempo.

at the same time.

It's only when the box is opened that we see a single definite state.

Es solo cuando se abre la caja que vemos un solo estado definido.

Until then, the cat is a blur of probability,

Hasta entonces, el gato es una borrosa definición de probabilidad,

half one thing and half the other.

una mitad una cosa y otra mitad la otra.

This seems absurd, which was Schrödinger's point.

Esto parece absurdo, que era el punto de Schrödinger.

He found quantum physics so philosophically disturbing,

Encontró la física cuántica tan filosóficamente inquietante,

that he abandoned the theory he had helped make

que abandonó la teoría que había ayudado a crear

and turned to writing about biology.

y pasó a escribir de biología.

As absurd as it may seem, though, Schrödinger's cat is very real.

Por absurdo que pueda parecer, el gato de Schrödinger es muy real.

In fact, it's essential.

De hecho, es esencial.

If it weren't possible for quantum objects to be in two states at once,

Si los objetos cuánticos no pudieran estar en dos estados a la vez,

the computer you're using to watch this couldn't exist.

la computadora que usas para ver esto no podría existir.

The quantum phenomenon of superposition

El fenómeno cuántico de la superposición

is a consequence of the dual particle and wave nature of everything.

es una consecuencia de la naturaleza dual de partícula y onda de todo.

In order for an object to have a wavelength,

Para que un objeto tenga una longitud de onda,

it must extend over some region of space,

debe extenderse sobre alguna región del espacio,

which means it occupies many positions at the same time.

es decir que ocupa muchas posiciones al mismo tiempo.

The wavelength of an object limited to a small region of space

La longitud de onda de algo limitado a un pequeño espacio

can't be perfectly defined, though.

no puede ser perfectamente definida.

So it exists in many different wavelengths at the same time.

Por tanto, existe en muchas longitudes de onda diferentes al mismo tiempo.

We don't see these wave properties for everyday objects

No vemos las propiedades ondulatorias de los objetos cotidianos

because the wavelength decreases as the momentum increases.

porque la longitud de onda disminuye a medida que aumenta el impulso.

And a cat is relatively big and heavy.

Y un gato es relativamente grande y pesado.

If we took a single atom and blew it up to the size of the Solar System,

Si tomamos un solo átomo y lo inflamos hasta el tamaño del Sistema Solar,

the wavelength of a cat running from a physicist

la longitud de onda del gato escapándose del físico

would be as small as an atom within that Solar System.

sería tan pequeña como un átomo dentro de ese sistema solar.

That's far too small to detect, so we'll never see wave behavior from a cat.

Es Indetectable, así que nunca veremos el comportamiento de onda de un gato.

A tiny particle, like an electron, though,

Pero algo pequeño, como un electrón,

can show dramatic evidence of its dual nature.

puede mostrar evidencia drástica de su naturaleza dual.

If we shoot electrons one at a time at a set of two narrow slits cut in a barrier,

Si disparamos electrones, uno a uno,

hacia dos ranuras estrechas en una barrera,

each electron on the far side is detected at a single place at a specific instant,

se detecta el electrón en el otro extremo en un solo lugar

en un momento específico, como una partícula.

like a particle.

But if you repeat this experiment many times,

Pero si se repite esto muchas veces

keeping track of all the individual detections,

y se siguen todas las detecciones individuales,

you'll see them trace out a pattern that's characteristic of wave behavior:

verás un patrón característico del comportamiento de las ondas:

a set of stripes - regions with many electrons

un conjunto de rayas, regiones con muchos electrones

separated by regions where there are none at all.

separados por regiones donde no los hay para nada.

Block one of the slits and the stripes go away.

Si bloqueas una de las rendijas, las rayas desaparecen.

This shows that the pattern is a result of each electron going through both slits

Esto muestra que el patrón es resultado

de que cada electrón pasó ambas rendijas al mismo tiempo.

at the same time.

A single electron isn't choosing to go left or right

Cada electrón no elije ir a la izquierda o a la derecha

but left and right simultaneously.

sino a la izquierda y la derecha al mismo tiempo.

This superposition of states also leads to modern technology.

Esta superposición de estados

también nos lleva a la tecnología moderna.

An electron near the nucleus of an atom exists in a spread out, wave-like orbit.

Un electrón cerca del núcleo de un átomo

existe en un ancho de longitud de onda.

Bring two atoms close together,

Pon dos átomos muy juntos

and the electrons don't need to choose just one atom

y los electrones no tienen que escoger un solo átomo

but are shared between them.

sino que se comparten entre ellos.

This is how some chemical bonds form.

Así es como se forman algunos enlaces químicos.

An electron in a molecule isn't on just atom A or atom B, but A+ B.

Un electrón en una molécula

no está solo en el átomo de A o el B, sino en A + B.

Al ir agregando más átomos, los electrones se propagan más,

As you add more atoms, the electrons spread out more,

shared between vast numbers of atoms at the same time.

compartiendo un gran número de átomos al mismo tiempo.

The electrons in a solid aren't bound to a particular atom

Los electrones en un sólido no están vinculados a un átomo concreto

but shared among all of them, extending over a large range of space.

sino que son compartidos entre todos,

extendiéndose sobre un amplio espacio.

This gigantic superposition of states

Esta superposición gigantesca de estados

determines the ways electrons move through the material,

determina las formas como los electrones se mueven a través del material,

whether it's a conductor or an insulator or a semiconductor.

sea un conductor, un aislante o un semiconductor.

Understanding how electrons are shared among atoms

Entender cómo se comparten los electrones entre los átomos

allows us to precisely control the properties of semiconductor materials,

permite controlar con precisión las propiedades

like silicon.

de los semiconductores, como el silicio.

Combining different semiconductors in the right way

Combinar diferentes semiconductores correctamente

allows us to make transistors on a tiny scale,

nos permite hacer transistores a una muy pequeña escala,

millions on a single computer chip.

millones en un solo chip de ordenador.

Those chips and their spread out electrons

Esos chips y su propagación de electrones

power the computer you're using to watch this video.

alimentan el ordenador que estás utilizando para ver este video.

An old joke says that the Internet exists to allow the sharing of cat videos.

Una vieja broma cuenta que el Internet existe

para poder intercambiar vídeos de gatos.

At a very deep level, though, the Internet owes its existance

Sin embargo, en un nivel muy profundo, Internet debe su existencia

to an Austrian physicist and his imaginary cat.

a un físico austríaco y su gato imaginario.