Il gatto di Schroedinger è un "esperimento mentale" che evidenzia quanto i postulati della meccanica quantistica vadano contro l'intuizione comune. Rispondendo a un'altra domanda a "Ulisse" ho spiegato in cosa consista il paradosso e come lo interpretino le diverse correnti di pensiero sulla meccanica quantistica.
Mi sembra invece che la sua domanda abbia a che fare più con l'atomostesso che col povero gatto. Lei interpreta la sovrapposizione di stati di cui parla Schroedinger come nostra ignoranza sul suo "reale" stato.
Un atomo radioattivo è composto di decine di particelle elementari, e questo potrebbe far pensare a una sorta di complessità intrinseca del sistema. "Conoscendo tutte le variabili" sarebbe quindi possibile determinare se e quando l'atomo decade.
In realtà, la sovrapposizione è un esempio di fenomeno quantistico, osservabile anche per singole particelle elementari. Un classico esperimento è il seguente. Si immagini di dirigere un fascio di elettroni verso un muro con due piccole aperture, e di rilevare l'arrivo degli elettroni dall'altra parte del muro. Se non fosse in gioco che la nostra ignoranza sull'apertura per cui passa ogni singolo elettrone, ci si aspetterebbe di rilevare più elettroni vicino a ciascuna delle due aperture, e meno a mano a mano che ce ne si allontani. Così non è: la distribuzione degli elettroni assume una figura caratteristica un pò simile a una sinusoide distorta (nota come "figura di interferenza"), che mostra che ciascun elettrone è passato contemporaneamente "per metà da una parte e per metà dall'altra", e ha poi interferito con se stesso dopo il passaggio.
Fenomeni del genere osservati in diversi altri sistemi portarono Werner Heisenberg a formulare nel 1926 il famoso "principio di indeterminazione": non si puo` conoscere contemporaneamente velocita` e posizione di una particella in modo arbitrariamente preciso. Non si tratta, quindi, di nostra ignoranza: la particella è davvero, "intrinsicamente", in piu` posizioni allo stesso tempo.
In modo analogo, un atomo può essere allo stesso tempo decaduto e ancora intero. E` vero, come lei protesta, che questo invoca in una certa misura il caso. Per la fisica moderna, lo scorrere del tempo è di per se deterministico. Il processo di misura però non lo è. Per questa ragione, non si possono prevedere che probabilità, non singoli eventi. Per esempio, se si osservano un gran numero di atomi radioattivi, si può prevedere con precisione dopo quanto tempo ne saranno decaduti metà (il famoso "tempo di dimezzamento"), ma non il momento in cui decadrà un certo atomo in particolare.
A queste conclusioni (idee raggruppate sotto l'etichetta di "meccanica quantistica") non si è giunti che dopo lunghe discussioni e esaminando miriadi di esperimenti; anche oggi, le teorie sviluppate usando questi principi vengono verificate quotidianamente, con successo notevole. Per questa ragione, la meccanica quantistica è oggi accettata dalla stragrande maggioranza dei fisici.
Lei non è il primo, però, a rifiutarsi di credere che il caso possa giocare un ruolo in fisica: "Dio non gioca a dadi", disse una volta Einstein, che cercò per tutta la vita un'alternativa alla meccanica quantistica. Diversi studiosi hanno poi provato a aggirare questi ostacoli e a interpretare i fenomeni quantistici come originati dalla nostra ignoranza su supposte "variabili nascoste", un po' come suggeriva lei.
Per confrontare queste teorie alternative occorrono esperimenti più raffinati di quelli che descrivevo; le versioni più ragionevoli di quest'idea alternativa sono state escluse grazie per esempio a lavori teorici di John Bell e a esperimenti di Alain Aspect. Esistono versioni più sofisticate dell'idea delle variabili nascoste, ma sembrano a questo punto poco plausibili.