O Experimento da Fenda Dupla

Sua mente cria realidade. Não, não é uma metáfora, é literal. E existe um experimento científico que o comprova isso. O experimento da Dupla Fenda é muito simples: consiste em jogar elétrons contra uma chapa que tem duas fendas abertas e ver como eles batem na parede que está atrás dessa chapa.

É como se você colocasse uma placa com duas aberturas contra a sua parede e jogasse molho de tomate nela: o esperado é que fique um desenho na parede, em molho de tomate, correspondente ao formato das fendas. Até onde sabemos, molho de tomate (ou elétrons) só podem passar pelo buraco, eles não têm a habilidade de passar por uma chapa de ferro.


O ESPERADO: DUAS FENDAS, DUAS MARCAS NA PAREDE.

Estamos comparando com molho de tomate, porque um elétron é uma partícula, ela tem massa, isto é, ele não é luz, não é uma onda, ele de fato é um corpo. A diferença dele para uma pedra, por exemplo, é o tamanho. O elétron é minúsculo (2,8 décimos de trilhonésimos de centímetros). Então, em tese, quem tem massa e bate na chapa não passa para a parede, só alcança a parede quem passa pelo buraco.

Se esta experiência fosse realizada usando luz, o resultado, em tese, seria diferente. Ao contrário do elétron, a luz não tem massa, é uma onda (onda eletromagnética de espectro visível). A luz (onda) chega do outro lado, mas não faz o caminho reto do elétron, quando ondas se deslocam, elas interferem umas nas outras, por isso sua trajetória não é reta.


SE FOSSE ONDA: DUAS FENDAS, TRÊS MARCAS NA PAREDE, POR CAUSA DA INTERFERÊNCIA DAS ONDAS.

Fica simples de visualizar se você pensar em uma piscina: se você coloca um dos seus pés do lado de dentro e faz ondas na água, elas se movem de um jeito. Porém, se você coloca os dois pés do lado de dentro e faz ondas, as ondas do pé direito interferem na trajetória nas ondas do pé esquerdo quando elas se encontram.

Até aqui, tudo ótimo. Em tese, partículas (por exemplo, uma pedrinha) se comportam de um jeito (traçando um percurso em linha reta) e ondas se comportam de outro jeito (traçando um percurso onde uma interfere na outra). Mas, a coisa se complica quando saímos da tese e colocamos em prática o experimento.

Então, recapitulando, ao jogar elétrons, ou seja, algo com massa, algo equiparável a uma pedrinha, por uma chapa com uma fenda dupla, o que se esperava era isso:


DUAS FENDAS, DUAS MARCAS NA PAREDE.

Só que, para surpresa dos cientistas, em vez de ter esse desenho de duas colunas de elétrons na parede, apareceu isso aqui:


DUAS FENDAS, TRÊS MARCAS NA PAREDE.

Pois é, três colunas na parede. Imagina que você joga molho de tomate contra uma chapa com dois buracos e quando tira a chapa vê três colunas vermelhas na sua parede. Como foi que essa coluna do meio apareceu? O molho de tomate passou por dentro da chapa de metal? Não faz sentido.

Inicialmente, os cientistas cogitaram se, por ser muito pequeno, o elétron não se comportaria como uma onda, apesar de ser matéria. Nunca antes na história desta ciência algo com massa se comportou como uma onda, mas era a única explicação que eles conseguiram pensar.

O elétron se portar como uma onda explicaria essa distorção, lembra dos dois pés na piscina? Uma onda interfere na outra. Se o elétron se portasse como onda, cada elétron empurraria um pouco o coleguinha do lado depois de passar pela fenda, o que explicaria essa coluna do meio que apareceu.

Então, ao que tudo indicava, um elétron interferia no outro durante o deslocamento. Ao se deslocar, ele empurrava de alguma forma o coleguinha, que se desviava do seu percurso normal e acabava se alojando no meio das duas colunas. Esta explicação fazia sentido. Até ser colocada em prática…

Para ter certeza de que o elétron se comportava como onda, cientistas resolveram testar essa teoria com um novo experimento: se um elétron estava interferindo no deslocamento do outro, então lançariam um elétron de cada vez, assim, sem interferência, sem o coleguinha empurrando, eles seguiriam a trajetória “correta”, passando pela fenda e se alojando no local esperado, ou seja, na parede na área correspondente ao buraco da fenda, formando o desenho de duas colunas. Mas o resultado não foi bem o que eles esperavam…


UM ELÉTRON JOGADO DE CADA VEZ, PARA QUE A TRAJETÓRIA DE UM NÃO INTERFIRA NA DO OUTRO E, AINDA ASSIM, TRÊS MARCAS NA PAREDE.

Mesmo jogando um por vez, novamente veio um padrão de interferência de onda. Mesmo lançando um por um, mesmo existindo apenas duas fendas, apareciam três colunas do outro lado. Caiu a teoria de que um elétron interferia no outro, o que causava esse comportamento inesperado não era o coleguinha ao lado empurrando, pois mesmo quando eles iam sozinhos, um de cada vez, isso acontecia.

Atônitos, os cientistas começaram a se perguntar o que estava desviando esses elétrons do seu curso. Seria possível que o elétron interferisse com ele mesmo ao passar pela fenda? Para que isso fosse possível, um único elétron teria que conseguir passar pelas duas fendas ao mesmo tempo.

Até onde a ciência admitia à época do experimento, um corpo com massa não pode estar em dois lugares ao mesmo tempo. Mas, só isso explicava esse desvio de trajetória: como não tinha mais ninguém, era o próprio elétron que estava se empurrando e, para que isso seja possível, o mesmo elétron teria que passar ao mesmo tempo pelas duas fendas.

Então eles decidiram fazer mais uma experiência para entender se de fato o mesmo elétron passava pelas duas fendas ao mesmo tempo: colocaram detectores nas fendas, assim, saberiam exatamente por qual delas cada elétron passou. Se o elétron passasse pela fenda da esquerda, ela apitaria. Se o elétron passasse pela fenda da direita, ela apitaria. Se passasse por ambas, ambas apitariam. Isso resolveria o problema, certo?

Errado, muito errado. Quando lançaram os elétrons, um a um, com os detectores instalados, adivinha o que aconteceu?

Os elétrons se comportaram direitinho, como é esperado de uma partícula, como uma pedrinha se comportaria. Quando tinha alguém observando sua trajetória, o elétron se comportava como partícula, formando duas colunas na parede, conforme o esperado de qualquer criatura com massa. E, quando não havia ninguém acompanhando sua trajetória, ele se comportava como onda, formando três colunas na parede.

Essa alternância entre partícula e onde, dependendo da existência ou não de um observador, intrigou os cientistas de tal forma que eles resolveram investigar mais a fundo.

Os cientistas cogitaram que os detectores que colocaram entre as fendas poderiam estar interferindo no processo. Era o único elemento novo, a culpa tinha que ser da presença física do detector ali. Só que não, novamente.

Refizeram o experimento puxando o detector da tomada, ou seja, a presença física do detector, que é o que transtornaria o fluxo de elétrons, continuava ali, ele simplesmente não estava ligado (ou seja, os elétrons não estavam sendo observados). Adivinha o resultado?


NÃO ME OBSERVA, QUE EU VIRO ONDA.

A conclusão inegável é: Quando não tem “ninguém olhando” (quando os detectores estavam desligados), o elétron virou onda novamente. Ainda mais intrigados, os cientistas continuaram tentando encontrar uma explicação.

Nas décadas de 70/80, o físico John Wheeler propôs “enganar” os elétrons, medindo o caminho que cada elétron fazia só depois que ele já tivesse passado pela fenda, assim o observador não interferiria no momento da escolha do caminho. Ao medir só depois que o caminho já tivesse sido escolhido, o elétron tomaria essa decisão sem um observador para modificá-la. Resultado:


TÁ ME OLHANDO QUE EU SEI.

Não adiantou nada. Mesmo fazendo essa medição depois que o elétron supostamente já tinha “decidido o caminho”. O resultado foi o mesmo. É como se os elétrons soubessem não apenas que estão sendo observados, mas também quando temos a intenção de observar. No momento em que eles escolheram o caminho, mesmo sem ser observados, se comportaram como se observados estivessem. Ou então eles conseguem mudar de caminho a qualquer momento, no instante em que são observados.

A resposta definitiva sobre como isso acontece, o exato mecanismo que causa esta alteração do elétron se comportar de uma forma quando está sendo observado e de outra quando não está, ainda é desconhecido. Mas já é mais do que comprovado que o olhar de um observador ou ainda a mera intenção de olhar de um observador são suficientes para gerar esta mudança na realidade.

Então, literalmente, a ciência provou que sua mente cria a sua realidade. Bora trabalhar esta mente, para que as criações sejam as melhores possíveis?

Física Quântica

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