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[Scientific American - Instant Egghead]
É possível que um elétron esteja em dois lugares ao mesmo tempo?
Ou que um gato esteja vivo e morto ao mesmo tempo?
De acordo com a mecânica quântica, ambos os cenários são possíveis
e no coração deste dilema conceitual encontra-se a função de onda;
a fórmula matemática que usamos para descrever objetos quânticos.
Para ver a função de onda em ação, vamos usar o caso de um elétron
atirado da parte de trás de um tubo de raios catódicos, um dispositivo encontrado na parte de trás de TVs antigas.
A função de onda para este elétron é apenas a descrição de onde o elétron está
e o que ele está fazendo.
Por exemplo, o quão rápido ele está.
Para prever onde o elétron estará no futuro, basta ligar a função de onda
na equação de onda de Schrödinger; o equivalente quântico das leis do movimento de Newton.
Mas aqui é onde fica complicado:
a função de onda não é um simples número.
É uma função complexa que se baseia em números imaginários, como a raiz quadrada de um número negativo.
E fica ainda pior...
A função de onda só pode lhe dar uma previsão estatística
sobre o local onde o elétron estará no futuro.
É uma indicação sobre probabilidades, nada mais.
Se você pegasse dois elétrons com a mesma função de onda
e tentasse ver onde eles estão, você poderia achar que um está aqui
e que o outro está bem aqui.
E pior ainda, uma vez que você observou um elétron, detectá-lo nesse lugar e não neste lugar,
a função de onda imediatamente e irreversivelmente muda.
Os físicos dizem que ela colapsa a partir de uma ampla gama de possibilidades
para uma resposta específica.
Pense nisso por um segundo.
O ato de medir o elétron é o que determina sua posição.
E isso nos leva de volta para o gato que está vivo e morto ao mesmo tempo.
Como normalmente é dito, um gato e um frasco de veneno são selados em uma caixa
então, um evento quântico acontece com uma probabilidade de 50 por cento
que quebra ou não o frasco de veneno, e mata ou não mata o gato.
Então, o gato ainda está respirando?
A função de onda reflete ambas as possibilidades.
Na interpretação padrão da mecânica quântica, ambas as possibilidades são reais.
O gato está realmente vivo e morto até que um observador abra a caixa.
Neste ponto, o gatinho colapsa em um dos estados, vivo ou morto.
Isso é um absurdo, é claro. Os gatos não podem estar vivos e mortos ao mesmo tempo.
Então, como saímos deste paradoxo?
Uma das duas maneiras: ou a função de onda não existe realmente. É apenas um reflexo do nosso conhecimento.
Ou os os gatos estão vivos e mortos, mas em dois universos paralelos.
Para o Instant Egghead da Scientific American, eu sou Michael Moyer.
[Legendado por Igor Padilha]