O gato de Schrödinger

Se você quiser contar a história da Ciência e como ela se desenvolveu ao longo dos anos, uma boa forma de fazer isso é falando de experiências famosas. O grau de sofisticação dos experimentos e a complexidade da interpretação dos resultados são boas testemunhas de quão grande foi a evolução científica ao longo da história.

Nos anos 200 aC, o geógrafo grego Eratóstenes realizou um experimento simples, porém genial. Ele conseguiu medir o raio da Terra analisando a diferença de inclinação dos raios solares que chegavam a Siena e Alexandria, ao meio-dia.

Outro exemplo: com apenas alguns pedaços de vidro, Newton mostrou que a luz branca podia se decompor em outras cores e ser recomposta novamente, revolucionando toda a Óptica.

E assim as experiências sempre foram o caminho para o homem entender (ou não) a natureza a sua volta. Mas quando a Física Quântica surgiu, houve um problema conceitual: não é fácil fazer experiências com sistemas muito menores que um átomo! O mundo nessa escala é estranho, cheio de surpresas, e extremamente sensível à interação com o ambiente. Por isso, muitos conceitos filosóficos a respeito do mundo quântico vieram de experiências mentais. Elas nunca foram realizadas em um laboratório, mas permitiram aos cientistas entender muitas coisas sobre esse universo recém-desvendado.

Uma das mais famosas experiências mentais é o curioso Gato de Schrödinger. Imagine que você pegue uma caixa e, dentro dela, coloque um sistema que pode liberar um tipo de veneno, com 50% de probabilidade. Ponha um gato lá dentro e feche a caixa. Agora pense comigo: sem abrir a caixa, você não tem como saber se o veneno foi liberado ou não. Você não sabe, portanto, se o gato está vivo ou morto. Até que você abra a caixa para conferir qual é o estado do gato, lá dentro há duas “realidades” possíveis coexistindo: com 50% de chance há um gato vivo, e com 50%, um gato morto. Parece estranho, né?! E é mesmo! 

Esse exercício de pensamento permitiu a Schrödinger descrever um fenômeno conhecido como superposição. Na Física Quântica um sistema pode estar em mais de um estado, respeitando-se uma distribuição de probabilidades. É como se uma partícula pudesse, misteriosamente, ocupar dois lugares ao mesmo tempo, por exemplo.

Os resultados da exploração do mundo quântico são contrários à nossa expectativa e por isso deixaram muitos cientistas confusos. Por isso se você acha que nada faz sentido, tenha a certeza que não está mal acompanhado: “Mecânica Quântica: cálculo com magia negra” (Albert Einstein)!