Uma experiência que pode nos deixar controlar eventos que ocorreram há milhões de anos

Por , em 24.02.2014

Você já ouviu falar do experimento da dupla fenda?

Famoso em escolas nas aulas de física, é geralmente feito em segundos. Mas uma versão idealizada pelo físico John Archibald Wheeler poderia ser rodada ao longo da galáxia por milhões de anos, e sugere que poderíamos retroativamente determinar o destino de fótons antigos.

A experiência

Uma fonte de luz, uma barreira e uma parede traseira. Na barreira há duas fendas. Os fótons provenientes da fonte de luz podem passar através dessas fendas.

Sabemos o que vai acontecer quando uma sucessão de fótons individuais atingir a parede de trás. Um padrão muito pequeno de onda vai surgir, como se os fótons estivessem passando por ambas as fendas e interferindo uns com os outros como uma onda faria.
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Mas os fótons não podem passar pelas duas fendas. Para verificar qual eles passam, nós colocamos detectores nas duas fendas. Quando deixamos um fóton passar, notamos com prazer presunçoso que ele passa pela fenda esquerda. O próximo passa pela esquerda novamente, o próximo através da direita, e assim por diante, até chegarmos a um número meio igual de fótons que passaram pela esquerda e pela direita.

Quando checamos a parede do fundo, não entendemos nada – em vez do padrão de onda, encontramos uma pilha de fótons na esquerda e uma pilha na direita, como se fossem bolas atiradas por uma fenda ou outra.

Isso porque interferimos com os fótons à medida que eles passaram através das fendas (com os detectores) e isso colapsou o padrão de onda.

Faz sentido. Mas e se não interferíssemos com os fótons em seu caminho através das fendas?

Interferência da interferência

Esse foi o raciocínio do físico John Archibald Wheeler. Em meados do século XX, ele pensou em uma variação do experimento da dupla fenda.

E se ao longo da parede traseira houvesse uma tela, e por trás da tela ficassem os detectores? A tela ficaria parada quando o fóton fosse lançado a partir da fonte de luz. Permaneceria assim conforme ele passasse através da fenda. Somente depois disso ela seria ligada ou não, para detectar por qual ele passou. Nesse caso, a tela (tecnicamente) não ia poder interferir com o processo, porque ele já teria acontecido.

Mas interferiu.

O novo experimento, batizado de Atraso de Escolha, mostrou que, quando a tela estava desligada e ninguém conseguia detectar por qual fenda os fótons haviam passado, eles formavam um padrão de onda. Quando a tela estava ligada, esses padrão não era visto.

Consequências esperadas

Wheeler sabia que isso iria acontecer. O experimento foi feito apenas para fazer as pessoas pensarem sobre o que ele significava, ou seja, que uma escolha feita no presente poderia determinar eventos do passado.

Embora pareça ridículo, há uma lógica para isso. Você escolhe apertar um botão para ligar algo e uma série de eventos acontece; você escolhe não o ligar e uma série de eventos diferente acontece. Ou seja, ligar ou não algo é uma causa que tem um efeito.

Para mostrar que o experimento não era resultado de algum defeito de laboratório, Wheeler propôs o mesmo exercício de pensamento em uma escala muito, muito maior.

Imagine uma estrela distante que emite luz. Entre a estrela e a Terra fica uma galáxia, mas, em vez de bloquear a luz, ela desvia a luz em direção à Terra, dobrando-a de duas formas diferentes.

Um único fóton emitido da estrela pode tomar um de dois caminhos, à esquerda ou à direita da galáxia.

Os fótons fariam o seu caminho até a Terra, e poderíamos observá-los. Poderíamos saber exatamente de onde eles vieram, ou poderíamos deixar de ver por qual lado da galáxia eles passaram.

Os mesmos resultados vistos em laboratório iriam ocorrer – veríamos um padrão de onda, se não verificássemos a origem exata dos fótons, e nenhum padrão, se verificássemos.

O interessante é que esses fótons teriam feito a “escolha” entre um dos caminhos milhões ou bilhões de anos atrás. Não haveria nenhuma maneira pela qual poderíamos ter interferido com isso.

E, no entanto, se os quiséssemos medir, teríamos “determinado” se eles passaram por um caminho, ou outro, ou possivelmente ambos.
Isso significa que podemos definir, agora, eventos que aconteceram há milhões de anos?

Não

A maioria dos físicos crê que não, isso não é possível. Esqueçam a tão sonhada viagem no tempo, pois ela implica um monte de coisa que não existe, como retrocausalidade (fenômenos ou processos hipotéticos capazes de inverter a causalidade, permitindo que um efeito preceda a sua causa).

Ao invés disso, os estudiosos argumentam que devemos pensar no experimento da dupla fenda como uma superposição de estados. O fóton é colocado em ambos os estados quando passa pelas fendas ou em torno da galáxia, e permanece em ambos os estados até que seja medido.

Em outras palavras, a onda se colapsa quando o fóton é medido. Esta ideia é apoiada por qualquer versão do experimento da dupla fenda, sendo a escolha de medir o fóton tendo sido feita antes ou muito tempo depois de ele ter sido emitido. [io9]

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21 comentários

  • Jonathan Cunha:

    acho que quando o fóton é lançado ele faz vibrar o tecido espaço tempo transferindo suas propriedades fazendo com que o tecido espaço tempo se comporte como um fóton em estado de onda isso explica o fóton continua sendo a partícula e a de onda nada mais é que o atrito do fóton no tecido espaço temporal

    • Cesar Grossmann:

      Isto pode explicar os fenômenos ondulatórios da luz? Como a difração, por exemplo?

    • Jonathan Cunha:

      como o tecido espaço tempo limita a velocidade da luz? se a um limite é pq há uma barreira e essa barreira talvez seja o mesmo espaço tempo interagindo com a luz , essa interação imagino que possa ser como um fóton agindo como um jet-ski e a agua seria o tecido espaço tempo, quando o jet-ski passa em uma velocidade ele deixa uma digital ondulatória na água, e essa digital contem a informação do objeto que interagiu . quando detectado a ondulação ela contem a informação deixada pelo fóton (1)

    • Jonathan Cunha:

      a difração pode ser a informação ondulatória do fóton deixada no tecido espaço tempo que ao encontrar um obstáculo recebe interferência do próprio tecido espaço temporal que contem a informação do fóton criando áreas onde as ondas se juntam e se anulam criando um padrão visto no experimento das fendas

    • Jonathan Cunha:

      isso tbm pode da outro significado ao efeito da lente gravitacional

    • Cesar Grossmann:

      Mas a difração acontece com os próprios fótons. Se alguma coisa está iluminada é por que ela está recebendo fótons, se podemos ver alguma coisa é por que esta coisa está emitindo fótons.

    • Jonathan Cunha:

      vamos imaginar o fóton sendo uma laranja dividida em duas metades iguais e juntas, quando o fóton é lançado e o espaço tempo reage com o efeito ondulatório e a metade da onda esta do lado esquerdo com uma quantidade de informação do fóton, e o lado direito com a outra metade da informação do fóton. Quando lançado 2 fótons paralelos , a onda esquerda do 1ª fóton se funde com a onda direita do 2ª fóton criando um fóton “fake” de informações de ambos os fótons (1)

    • Jonathan Cunha:

      A visão pode ser a captura do fóton 1ª + fóton “fake” = informação de ambos os fótons + 2ª fóton. não sendo necessário capturar o fóton, mais sim a informação q ele contem
      ( o q vemos não é o fóton mais a informação contida nele ou a Interseção deles q é ondulações do Esp-tmp )
      A iluminação pode ser o fóton 1ª + informação do obstáculo + fóton 2 + informação do obstáculo + fóton “fake” q é formado com as informação do fóton 1 + informação do obstáculo + fóton 2 mais informação do…

    • Jonathan Cunha:

      ( acima = informaçao do obstaculo )

      acho que na difração seja igual

    • Jonathan Cunha:

      vou criar um gráfico pra ter melhor compreensão ai te envio e vc avalia

  • Fobias Fobos:

    O nosso pensamento é feito de luz e energia dentro de um corpo.
    Remetemos nossa mente ao passado e ao futuro. Muitas vezes pensamos que podemos mudar o passado e o futuro. Porém, vivemos fisicamente o presente.
    Análogo à experiência de Wheeler, o nosso pensamento comporta-se como um fenômeno físico-quântico.

    • Jonathan Cunha:

      e acho que na difração não é diferente

  • Luis Fernandes:

    Ou seja, a gente, quando abre a caixa, é que mata o gato – ou não! rsrsrs
    Um belo texto, sem dúvida.

  • Thiago Corrêa:

    É possível que no futuro os cientistas entenderão a verdadeira causa deste efeito, e então dirão: “Nossa, no passado nós criamos tantas teorias mirabolantes em relação ao efeito da dupla fenda”

    • Cesar Grossmann:

      É possível. Mas a única maneira de chegar lá é ter ideias e teorias mirabolantes e testar as mesmas. A ciência e o seu método científico é tosco e impreciso, mas é a melhor ferramenta que temos, e tem nos levado bem longe.

    • Thiago Corrêa:

      Concordo em partes Cesar. Mas não concordo com a parte “A Ciência e o seu método científico tosco e impreciso”. A maioria das coisas são muito lógicas e precisas na ciência, exceto aqueles postulados que são encarados por muitas pessoas(a maioria não cientistas) como verdades irrefutáveis, postulados que apelam muito para o fantasioso, que na minha opinião são: viagens no tempo, buraco de minhoca, universos paralelos, etc, em especial a questão de espaço-tempo… Só ficam preso nisso, teorizam sempre a mesma coisa, não questionam um ponto sequer. As vezes nem teorizam, não tem senso crítico.

      Suas afirmação em relação a tais postulados não possuem o conceito da falseabilidade, afirmam geralmente com certeza absoluta, em suas afirmações não são encontrados um “Se” ou “talvez”.

      Não tem a humildade do velho Carl Sagan, que pra mim foi um dos maiores Cientistas Astronomos de todos os tempos, suas afirmações sempre deixaram claro isso.

      Minha opinião.

    • Cesar Grossmann:

      Thiago, eu acho que para alguém questionar a ciência, tem que ter uma base teórica. Quer negar a Teoria da Relatividade? Muito bem, comece então mostrando que sabe do que está falando, domine a Teoria da Relatividade – cálculos tensoriais, geometrias não-euclidianas, sistemas de equações diferenciais complexas, etc.

      Eu não questiono por que não tenho condições teóricas. E se tem alguma coisa que me parece estranha, será que esta estranheza não é por causa da minha ignorância?

    • Cesar Grossmann:

      E eu não afirmo com a certeza de que se trata de uma verdade absoluta, eu afirmo com a certeza que se trata do consenso dos especialistas. Se eles, que vivem estudando estes assuntos, que publicam trabalhos, que pesquisam em laboratórios e observando a natureza, chegaram a este consenso, quem sou eu, que não saio da minha poltrona, para dizer que está errado? Por que eu penso diferente? Pensar diferente é garantia de estar certo? Onde?

  • Rodney Brentel:

    Este fenômeno dos fótons, passando através da dupla fenda aconteceu realmente com a Natasha Romanzoti, que há 10 anos continua tendo 24 anos…incrível estes fótons, não? rs

  • Keven Almeida:

    Interessantíssimo artigo, um nó foi formado na minha mente kkkkk

    • Cesar Grossmann:

      Um efeito perfeitamente aceitável e mesmo normal quando se trata da física quântica.

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