É mesmo possível compreender a mecânica quântica?

Isso é bobagem, certo? É uma loucura que o ato de medir mude o resultado. Isso significa que os experimentos de física podem mudar a realidade? Talvez.

E aquele gato zumbi?

Mencionei Erwin Schrödinger acima. Ele foi um dos pioneiros da teoria quântica, mas não conseguiu aceitar a ideia de superposição. Usando o seu senso comum macro-mundo, ele insistiu que devia haver uma falha no modelo e que uma teoria completa da mecânica quântica acabaria por ser determinista como a física clássica.

Quando os cientistas não gostam de alguma coisa, eles inventam cenários absurdos para provocar a zombaria dos seus proponentes. Então Schrödinger criou um famoso experimento mental do qual você já deve ter ouvido falar. Chama-se Gato de Schrödinger e é assim:

Há um gato em uma caixa. Esta caixa também contém um átomo radioativo, um detector e um frasco de veneno. Se o átomo decair e produzir radiação, o detector abrirá o frasco e o gato morrerá. Mas se a caixa estiver fechada, o átomo está num estado de superposição, estando ao mesmo tempo decaído e não decaído – o que significa que o gato está vivo e morto. Somente quando você abre a caixa e observa o gato é que sua função de onda entrará em colapso, ficando viva ou morta.

Boa tentativa, mas o cenário de Schrödinger foi facilmente descartado. Primeiro, ninguém estava dizendo que a superposição se traduzia em objetos grandes como gatos. Em segundo lugar, já havia uma medição antes de a caixa ser aberta: o dispositivo que libera o veneno estava monitorando o estado do átomo.

Na verdade, Schrödinger estava errado – assim como Einstein, que concordava com ele. Desde então, numerosos experimentos provaram que a superposição é real e que a incerteza é fundamental para o universo. E é uma coisa boa também, mesmo que não faça sentido. A superposição é o que dá aos computadores quânticos seu imenso poder de processamento paralelo.

Cara e coroa

É importante compreender que superposição de estados não é o mesmo que dizer que não sabemos. Se você jogar uma moeda e cobri-la quando ela cair, a moeda é já é cara ou coroa – você só ainda não sabe qual. Na experiência da fenda dupla, sabemos: passa por apenas uma fenda e passa por ambas as fendas.

Os sistemas quânticos têm outras propriedades que irão confundir seu cérebro se você tentar grocá-los, como o emaranhamento, onde a medição do estado de uma partícula determina o estado de outra, não importa quão longe ela esteja. Isso acontece instantaneamente, sem tempo para que um sinal viaje entre eles.

Mas neste momento estes são fenómenos bem estabelecidos, então é justo chamá-los de bizarros? Estaremos apenas expondo as limitações de nossas mentes humanas? Claramente, o nível de realidade que habitamos é apenas parte da história, por isso devemos ser céticos em relação à nossa intuição. No mínimo, a mecânica quântica ensina humildade. Continuamos a fazer ciência – e quanto mais longe vamos, ao que parece, maior é o mistério.