Loterias quânticas

Tenho que confessar uma coisa a vocês: eu adoro jogar na loteria. Um professor do Ensino Médio uma vez me disse que “quem sabe matemática não joga na megassena”. Ele não deixa de ter razão. Afinal, uma aposta simples de seis dezenas tem mais ou menos 1 chance em 50 milhões de ganhar. Isso significa que você poderia jogar uma vez por semana todas as semanas e ainda assim levaria algo como um milhão de anos para acertar a sena. E mesmo assim, a chance para quem joga é maior do que zero — então toda vez que o prêmio acumula um bocado, lá vou eu apostar um bilhetinho.

O que a gente não costuma se dar conta é que o nosso cotidiano, todo ele, é definido por um quantidade incontável de pequenas loterias quânticas. O elétron vai para aquele caminho, ou por outro? O átomo vai decair agora, ou daqui a pouco? Aquela célula importante vai se copiar direitinho, ou vai ocorrer uma mutação imprevisível?

A física quântica tem fama ser difícil de compreender. De fato, há muita coisa contraintuitiva nos fundamentos dessa área da ciência. Sempre tive a impressão que a origem dessa dificuldade está no caráter estatístico dos fenômenos quânticos. Enquanto que do lado de cá da realidade sempre podemos dizer se uma bolinha atirada para um cachorro pegar saiu pela porta ou pela janela, no mundo dos fenômenos quânticos é razoável dizer que um elétron ou um fóton passa por todas as fendas de uma retícula — e não uma ou outra em particular. Aliás, podemos até montar um experimento que detecte por qual fenda uma partícula “escolha” passar, mas aí o resultado final do experimento será muito diferente.

O caráter estatístico da física quântica gerou discussões apaixonadas nas primeiras décadas do século XX entre físicos e filósofos justamente por esse motivo. Algumas pessoas — Einstein, notadamente — não aceitavam que uma partícula real como um fóton ou elétron pudesse não ter coisas como trajetórias definidas, ou posições definidas, ou qualquer outra propriedade perfeitamente definida, não obstante nosso desconhecimento sobre essas mesmas propriedades. Para esses críticos da mecânica quântica, logo apelidados de Realistas, as probabilidades das equações da mecânica quântica representavam apenas o nosso grau de ignorância sobre as características do estado quântico em questão. Mas elas deveriam existir em princípio, ainda que inacessíveis.

Em contraposição aos Realistas estava a interpretação Ortodoxa da física quântica — não deveríamos nos preocupar com o caráter estatístico dos fenômenos quânticos, porque observamos coisas assim em nosso dia-a-dia sem pestanejar. Quando o globo com as bolinhas numeradas que vão sortear as dezenas da megassena está girando, nenhuma das dezenas está definida ainda. Há 1 chance em 60 de que uma dezena em particular será a primeira a sair do globo, mas não se pode dizer que a dezena “já exista” e nós é que não a conhecemos. Ela passa a existir somente depois de ter sido sorteada. Eu não levei a megassena acumulada de ontem, mas assim que o prêmio crescer de novo, vou fazer mais uma aposta…

A linha de transição entre o mundo macroscópico e o microscópico, onde valem as regras estatísticas da física quântica não é bem definida. Sabemos apenas que em sistemas compostos por um grande número de partículas — ou seja, no lado de cá da realidade, no mundo macroscópico cotidiano — todas essas pequenas flutuações e variações quânticas acabam tendendo para uma média e é essa média que vemos acontecer. A bolinha lançada para que nosso cachorro pegue vai sair pela porta, ou pela janela, sem dúvida alguma.

Falamos sobre esta e outras características fascinantes da física quântica em Pura Picaretagem, cujo evento de lançamento vai ser no dia 20 de junho às 19h na Livraria da Travessa do Shopping Leblon. Espero por vocês lá!

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