Desenvolvida basicamente por Niels Bohr e Werner Heisenberg, no instituto de Bohr em Copenhague, é a versão ortodoxa da mecânica quântica.
As propriedades mensuráveis de um sistema como um átomo são coletivamente chamadas de estado quântico. Este sistema é descrito por uma matriz semelhante a uma planilha, ou uma fórmula chamada função de onda, que representa um mapa de possibilidades.
O contato com o mundo real é feito pela regra de Bom, um receituário para obter probabilidades mensuráveis para um dado estado quântico (com o qual Max Born, mentor de Heisenberg, recebeu o Prémio Nobel).
Ao realizar uma medida o observador provoca o colapso do estado quântico em um novo estado que descreve o resultado real do experimento. O colapso instantâneo significa que as ações podem ter efeitos que se propagam mais rapidamente que a luz.
A teoria dos Muitos Mundos da mecânica quântica (em inglês) supõe que para cada resultado possível de qualquer ação, o universo se divide para acomodar cada um deles. Esta teoria tira o observador da equação. Não somos mais capazes de influenciar o resultado de um evento simplesmente por observá-lo, como afirma o Princípio da Incerteza de Heisenberg.
Mas a teoria dos Muitos Mundos vira de cabeça para baixo uma teoria muito aceita da mecânica quântica. E no imprevisível universo quântico, isso quer dizer muita coisa.
Por uma boa parte do último século, a explicação mais aceita para uma mesma partícula quântica se comportar de maneiras diferentes foi a interpretação de Copenhague. Apesar de desafiar a interpretação dos Muitos Mundos, muitos físicos (em inglês) quânticos ainda acreditam que a interpretação de Copenhague esteja correta. A interpretação de Copenhague foi proposta pela primeira vez pelo físico Neils Bohr (em inglês), em 1920. Ela diz que uma partícula quântica não existe em um estado ou outro, mas em todos os seus possíveis estados de uma vez só. É somente quando observamos seu estado que a partícula quântica é forçada a escolher uma probabilidade, e este é o estado que observamos. Como ela pode ser forçada a se apresentar em um estado observável diferente cada vez, isto explica porque as partículas quânticas têm um comportamento irregular.
Este estado de existir em todos os estados possíveis de uma vez é chamado de superposição coerente de um objeto. O total de estados possíveis em que um objeto pode existir - por exemplo, em forma de onda ou partícula para os fótons (em inglês) que se movimentam em duas direções ao mesmo tempo - forma a sua função onda. Quando observamos um objeto, a superposição cai e o objeto é forçado a assumir um dos estados da sua função onda.
A interpretação de Copenhague de Bohr da mecânica quântica foi teoricamente provada, pelo que se tornou um experimento mental famoso envolvendo um gato e uma caixa. É chamado de 'gato de Schrödinger', e foi apresentado pelo físico vienense Erwin Schrödinger (em inglês), em 1935.
Em seu experimento teórico, Schrödinger colocou seu gato em uma caixa, junto com um pouco de material radioativo e um contador Geiger (em inglês) - dispositivo para detectar radiação. O contador Geiger foi montado de maneira que quando percebesse o decaimento do material radioativo, acionaria um martelo posicionado para quebrar um frasco contendo ácido cianídrico que, quando liberado, mataria o gato.
Para eliminar qualquer incerteza sobre o destino do gato, o experimento deveria acontecer dentro de uma hora, tempo longo o suficiente para que o material radioativo pudesse decair um pouco, mas também curto para que também fosse possível que nada acontecesse.
No experimento de Schrödinger, o gato estava fechado dentro de uma caixa. Durante o período em que estivesse ali dentro, o gato passaria a existir em um estado desconhecido. Como não poderia ser observado, não seria possível dizer se estava vivo ou morto. Ao invés disso, existia no estado de vida e morte. Em outras palavras, o gato está vivo e morto enquanto não se observa. É mais ou menos a resposta da física quântica para a velha pergunta zen (em inglês): se uma árvore cair no meio da mata, e ninguém estiver perto para escutar, faz barulho?
Uma vez que a interpretação de Copenhague diz que, quando observado, um objeto é forçado a assumir um estado ou outro, o experimento do suicídio quântico não funciona - de acordo com esta teoria. Como o sentido do quark medido pelo gatilho pode ser observado, no final das contas o quark será forçado a assumir o sentido horário que vai disparar a arma e matar o homem.
Mas isso tudo não é só uma bobagem? Estes experimentos mentais e interpretações quânticas nos ensinam alguma coisa de verdade? Na próxima seção falaremos sobre as possíveis implicações dessas ideias.
Forte abraço,
Prof. Sérgio Torres
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