Estamos acostumados com o conceito de “realidade objetiva”. Claro, cada um de nós tem suas próprias ideias sobre o mundo ao nosso redor, mas ainda assim, deve haver algum tipo de realidade “geral”. Infelizmente, este não parece ser o caso.
Um estudo recente de cientistas da Universidade Federal do ABC (UFABC) em São Paulo (Brasil) mostra que qualquer tipo de realidade só surge quando é fixada por um observador. Os resultados do trabalho foram publicados na revista Communications Physics.
Princípio de Bohr
A tarefa dos especialistas brasileiros era testar o “princípio da complementaridade” proposto em 1928 pelo famoso físico dinamarquês Niels Bohr. Segundo ele, os mesmos objetos possuem propriedades complementares que não podem ser observadas ou medidas simultaneamente.
Por exemplo, se você estiver realizando um experimento com dois elétrons, poderá determinar a posição no espaço de apenas um deles.
A propósito, em 1927, em Bruxelas, durante a quinta conferência Solvay de físicos e químicos, ocorreu uma disputa entre Bohr e Albert Einstein. Era sobre a teoria quântica, que estava apenas em sua infância.
Einstein insistiu que os estados quânticos das partículas têm sua própria realidade, independente da influência dos operadores. Bohr argumentou que os sistemas quânticos adquirem sua própria realidade somente após a criação de um modelo experimental, ou seja, depois que os cientistas começam a trabalhar com eles.
“Deus não joga dados”, retorquiu Einstein.
“O sistema se comporta como uma onda ou uma partícula dependendo do contexto, mas você não pode prever o que ele fará”, retrucou Bohr, referindo-se ao conceito dualista proposto anteriormente, em 1924, pelo físico francês Louis de Broglie, a essência de que a matéria pode parecer uma onda em um momento do tempo e como uma partícula em outro.
Wheeler e outros
Posteriormente, Bohr, que não concordava com Einstein, foi capaz de formular em detalhes seu princípio de complementaridade e, assim, forneceu a outros cientistas numerosos experimentos destinados a confirmar ou refutar sua hipótese.
Assim, em 1978, o físico teórico americano John Archibald Wheeler tentou repensar o experimento realizado em 1801 por Thomas Young para estudar as propriedades da luz usando uma dupla fenda.
Durante este experimento, os operadores direcionaram a luz para uma parede na qual foram feitas duas fendas paralelas. Quando os raios de luz passavam por uma delas, por difração, eles se sobrepunham à luz da outra fenda, interferindo nela. Isso significava que a luz se movia em ondas. Acontece que ela tem simultaneamente a natureza de uma partícula e de uma onda.
Wheeler, por outro lado, utilizou um dispositivo de pesquisa que opera em dois modos de medição: ondas e partículas. Sua pesquisa confirmou o princípio de complementaridade de Bohr.
No entanto, pesquisadores mais recentes que tentaram aplicar o princípio da superposição quântica a experimentos de partículas descobriram que elas podem apresentar comportamento híbrido, como sobreposição em ondas, em vez de se complementarem.
Leis do mundo quântico
O que os cientistas brasileiros modernos conseguiram alcançar?
“No experimento, usamos técnicas de ressonância magnética nuclear semelhantes às usadas em imagens médicas”, explica o líder da equipe Roberto M. Serra, pesquisador em ciência e tecnologia da informação quântica da UFABC.
“Partículas como prótons, nêutrons e elétrons têm spin nuclear, que é uma propriedade magnética semelhante à orientação de uma agulha de bússola. Manipulamos os spins nucleares de vários átomos em uma molécula usando radiação eletromagnética. Nesta configuração, criamos um novo dispositivo de interferência para o spin nuclear do próton para explorar sua onda e realidade parcial no reino quântico”.
Segundo o colega de Serra, Pedro Ruas Dieguez, pesquisador do Centro Internacional para a Teoria das Tecnologias Quânticas (de sigla em inglês, ICTQT), os experimentos deram aproximadamente as mesmas estatísticas observadas dos anteriores, mas ao mesmo tempo confirmaram o princípio da complementaridade de Bohr.
No entanto, o fato de que uma partícula de matéria em certas situações pode se comportar como uma onda e a luz como uma partícula ainda continua sendo um dos mistérios mais intrigantes da física quântica.
Acontece que a realidade realmente depende do observador, e não existe objetivamente, e isso, de certa forma, amplia nossas capacidades.
Serra afirma:
“Quanto mais desvendamos a mecânica quântica, mais podemos oferecer tecnologias quânticas revolucionárias que superam suas contrapartes clássicas, incluindo computadores quânticos, criptografia quântica, sensores quânticos e dispositivos térmicos quânticos.”
(Fonte)
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