178: Mistério quântico: as coisas só existem quando interagimos com elas?

 

CIÊNCIA // FÍSICA QUÂNTICA

Drama e luta intermináveis enquanto as pessoas tentavam digerir o que suas teorias lhes diziam. Equação de Schrödinger é diferente.

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Podemos mesmo descobrir a natureza da realidade? As coisas só existem quando interagimos com essas coisas?

Questões profundas, complexas. Drama e luta intermináveis enquanto as pessoas tentavam digerir o que suas teorias lhes diziam.

A análise no portal Big Think pode confundir alguns leitores – ou muitos.

Vamos a uma ideia chave: no mundo quântico, há a noção de que um objecto se desmorona.

Esquecendo moléculas, átomos e partículas elementares, para nós um objecto é algo que podemos contemplar: porta, carro, planeta, grão de areia… Ou então: célula, vírus, ADN…

Mas neste segundo grupo, quando se fala de moléculas e algo invisível a olho nu, começam as dúvidas.

A física quântica entra em cena quando é difícil definir contornos, limites, formas das “coisas”. Tornam-se em objectos indescritíveis.

E também entra em cena o princípio da incerteza, de Werner Heisenberg: quanto menor for a incerteza na medida da posição de uma partícula, maior será a incerteza do seu momento linear (e vice-versa).

Não podemos identificar a posição de um objecto com precisão arbitrária. Quanto mais tentamos determinar onde ele está, mais evasivo ele se torna – a incerteza aumenta em relação à sua velocidade.

E isto faz diferença quando falamos sobre um átomo ou um electrão. É complicado situar um electrão, por exemplo; salta de uma órbita para outra nos átomos.

Erwin Schrödinger não concordava com a ideia geral dos físicos quânticos: as coisas quânticas só existem quando interagimos com elas.

A equação de Schrödinger é diferente das equações dos físicos clássicos. Pensemos no percurso de uma pedra, ao ser lançada: a equação de Isaac Newton indica que a posição da pedra muda com o tempo desde a sua posição inicial até ao seu ponto de repouso final.

Mas não se pode aplicar o mesmo num electrão. Aliás, nem há electrões na equação de Schrödinger – há a função de onda do electrão.

Este é o objecto quântico que encapsula a imprecisão. Por si só não tem um significado.

O que tem significado é o seu valor ao quadrado — o seu valor absoluto, pois é uma função complexa. Este valor emite as probabilidades de que o electrão se encontre nesta ou naquela posição no espaço, quando for detectado.

A função da onda é uma super-posição de possibilidades. Todos os caminhos possíveis que levam a diferentes resultados estão lá. Mas, a partir do momento que a medição é feita, apenas uma posição prevalece.

E esta é a essência da super-posição quântica: contém todos os resultados possíveis, cada um com uma certa probabilidade de ser realizado após a medição.

Por isso é que dizemos que o electrão “não está em lugar nenhum” antes de ser medido. Não há nenhuma equação para dar-lhe uma localização precisa.

Antes de ser medido, um electrão está em todos os lugares em que pode receber as restrições de sua situação – factores como as forças que interagem com ele e o número de dimensões nas quais ele se move.

A mecânica quântica conta uma história que tem apenas um começo e um fim. Tudo pelo meio é algo enevoado.

ZAP //
22 Janeiro, 2023



 

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