Um experimento quântico realizado por cientistas da Universidade Nacional da Austrália confirma a conhecida teoria de que a realidade não existe até que um observador externo a mede.
Pelo menos isso é verdade para objetos de escala muito pequena.
Os resultados da experiência foram publicados na publicação oficial Nature Physics.
Os pesquisadores tentaram replicar um experimento famoso que fundamenta a previsão muito bizarra da física quântica sobre a natureza da realidade. De acordo com essa previsão, não há realidade até que a mensuremos, pelo menos em uma escala muito pequena.
Para um homem comum na rua, esta tese evoca um sentimento de “delírio persistente”, e mesmo com a teoria da relatividade geral de Einstein, muitos dos fundamentos da teoria quântica ainda não foram reconciliados.
No entanto, isso não impede os físicos de fazer experiências ativas nessa área, e computadores quânticos em funcionamento há muito não surpreenderam ninguém.
Realidade não existe
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Os pesquisadores se fizeram uma pergunta simples à primeira vista. Se estamos falando de um objeto que pode se comportar como uma partícula ou como uma onda, então em que momento o objeto “decide” como se comportar?
De acordo com a lógica geral, um objeto deve ser uma partícula ou uma onda em sua origem e, portanto, não importa quem faz as medições ou observações do objeto, uma vez que sua natureza não mudará a partir disso.
O experimento prova que as observações do átomo no futuro afetam seu comportamento no passado
Mas, de acordo com a teoria quântica, esse não é o caso.
A teoria quântica sugere que o resultado depende de como o objeto foi medido no final de seu caminho.
E um grupo de físicos australianos no decorrer de seu experimento encontrou evidências de que tudo acontece dessa maneira.
“Nossa pesquisa prova que medição é tudo. Em um nível quântico, a realidade não existe se você não puder vê-la”, conclui o líder do estudo Andrew Truscott, um físico da Australian National University em Canberra.
Pela primeira vez, tal experimento foi proposto pelo físico teórico americano John Wheeler em 1978. Agora é conhecido na ciência como Experimento de Escolha Retardada de Wheeler.
Wheeler sugeriu o uso de raios de luz refletidos por espelhos, mas na época a tecnologia não permitia que tal experimento fosse realizado por completo. Quase 40 anos depois, um grupo de pesquisadores australianos foi capaz de implementar a idéia do experimento Wheeler usando átomos de hélio interagindo com feixes de laser.
Os pesquisadores aprisionaram átomos de hélio em um estado de "condensado de Bose-Einstein" que permite que efeitos quânticos sejam observados no nível macroscópico e, em seguida, removeram todos, exceto um dos átomos.
Esse átomo único foi então passado entre dois feixes de laser, que agiam da mesma forma que a malha fina para os feixes de luz. Essa. no papel de uma rede desigual.
Em seguida, uma segunda "malha" foi adicionada ao longo do caminho do átomo.
Isso levou a uma distorção do caminho do átomo, ele seguiu pelos dois caminhos possíveis, como faria uma onda. Em outras palavras, o átomo percorreu dois caminhos diferentes.
Mas no experimento repetido, quando a segunda “grade” não foi adicionada, o átomo escolheu apenas um caminho possível.
De acordo com os pesquisadores, o fato de a segunda "grade" ter sido adicionada depois que o átomo cruzou a primeira "encruzilhada" sugere que o átomo, falando figurativamente, não definiu sua natureza antes de ser observado (ou medido) uma segunda vez.
“As previsões da física quântica sobre as interações de objetos podem parecer estranhas quando se trata de uma luz que se comporta como uma onda”, explica Roman Khakimov, pesquisador da Universidade Nacional Australiana que participou do estudo.
Mas ele diz que experimentos com átomos que têm massa e interagem com campos elétricos tornam a imagem ainda mais incrível.
Simplificando, se você aceitar o fato de que o átomo percorreu um determinado caminho na primeira encruzilhada, o experimento prova que medições futuras podem influenciar o passado do átomo, explica o líder do estudo Andy Truscott.
“O átomo não viajou entre os pontos condicionais A e B”, explica ele. “Somente após as medições no ponto final de observação, ficou claro se o átomo se comportava como uma onda, dividindo-se em duas direções, ou como uma partícula, escolhendo uma.”
O que isso significa?
Apesar de tudo isso parecer loucura para o não iniciado, os autores do estudo dizem que o experimento é a confirmação da teoria quântica. Pelo menos na menor escala.
Essa teoria já possibilitou a criação de uma série de tecnologias bastante viáveis no campo dos lasers e processadores de computador, mas até agora não houve nenhum experimento tão impressionante que o confirme.
Truscott e Khakimov essencialmente encontraram a confirmação de que a realidade não existe até que a observemos.
Esta é uma das teses fundamentais da teoria quântica. É a sua improbabilidade do ponto de vista do leigo, para quem a chuva não para de cair, mesmo fechando os olhos para não vê-la, que torna a teoria quântica “divorciada da realidade”.
Até agora, nenhuma evidência foi encontrada de que este princípio funcione na realidade. O experimento mental de Wheeler, bem como o experimento prático de Truscott, que o confirma, até agora pertencem apenas ao nível quântico.
Ao mesmo tempo, vários filósofos acreditam que, mesmo sendo inaplicável ao nível macro, a teoria quântica pode ser útil para o leigo, uma vez que (sendo formulada de forma grosseira) diz que o mundo é exatamente como o vemos.
