Cientistas australianos recriaram uma experiência famosa e confirmaram as previsões bizarras da física quântica sobre a natureza da realidade, provando que a realidade na verdade não existe até nós medimos – pelo menos, não na escala muito pequena.
Tudo isso parece um complexo derretimento cerebral, mas o experimento coloca uma questão muito simples: se você tiver um objeto que pode agir como uma partícula ou uma onda, como eses objeto “decidirá” isso?
Nossa lógica geral assume que o objeto é onda ou partícula, como pela sua própria natureza, e nossas medições não terão nada a ver com a resposta. Mas a teoria quântica prevê que todo o resultado depende de como o objeto é medido no final de sua jornada. E isso é exatamente o que uma equipe da Universidade Nacional da Austrália descobriu.
“Isso prova que a medição é muito importante. A nível quântico, a realidade não existe se você não estiver olhando para ela,” disse o pesquisador e físico Andrew Truscott em um comunicado de imprensa.
Conhecido como Experimento Mental de Escolha Atrasada de John Wheeler, a experiência foi proposta em 1978 e usou feixes de luz saltando por espelhos, mas naquela época, a tecnologia necessária era praticamente impossível. Agora, quase 40 anos depois, a equipe australiana conseguiu recriar o experimento usando átomos de hélio espalhados por luz laser.
“Previsões de física quântica sobre interferência parecem estranhas o suficiente, quando aplicadas à luz, que me parece mais uma onda, e experiências com átomos, que são coisas complicadas que têm massa e interagem com campos elétricos e assim por diante, acrescenta para a estranheza,”, disse Roman Khakimov, um estudante de PhD, que trabalhou no experimento.
Para recriar com sucesso a experiência, a equipe prendeu átomos de hélio em um estado suspenso, conhecido como um condensado de Bose-Einstein então ejetaram todos eles até que houvesse apenas uma único átomo.
Este átomo escolhido então foi abandonado por um par de feixes de laser, que fizeram uma grade padrão que agia como um cruzamento de caminhos que iria espalhar o caminho do átomo, assim como uma grade sólida que dispersa a luz.
Eles então aleatoriamente adicionaram uma segunda grade que recombina os caminhos, mas somente depois que o átomo já tinha passado a primeira grelha.
Quando esta segunda grade foi adicionada, conduziu a interferência construtiva ou destrutiva, que é o que você esperaria se o átomo tivesse viajado em ambos os caminhos, como uma onda. Mas quando a segunda grade não foi adicionada, nenhuma interferência foi observada, como se o átomo escolhesse apenas um caminho.
O fato de que esta segunda grade só foi adicionada depois que o átomo passou o primeiro cruzamento sugeriu que o átomo ainda não tivesse determinado sua natureza antes de ter medido uma segunda vez.
Então, se você acredita que o átomo tomou um caminho específico ou caminhos no primeiro cruzamento, isso significa que uma futura medição estaria afetando o caminho do átomo, explicou Truscott. “Os átomos não viajam da para a parte B. Foi só quando eles foram medidos no final da jornada que seu comportamento como onda ou partícula foi trazido à existência,” ele disse.
Apesar de tudo isso parecer incrivelmente estranho, é na verdade apenas uma validação da teoria quântica que já rege o mundo do muito pequeno. Usando esta teoria, conseguimos desenvolver coisas como diodos emissores de luz, lasers e chips de computador, mas até agora, tem sido difícil confirmar que ela realmente funciona com uma demonstração pura e linda, como essa.
Os resultados completos foram publicados no Nature Physics