Experimento confirma regra central da Mecânica Quântica após 84 anos

Ilustração do experimento da tripla fenda, que testou a regra de Max Born

estadao.com.br

Uma regra proposta em 1926 pelo físico alemão Max Born para calcular a probabilidade de se encontrar uma partícula quântica num determinado lugar foi comprovada em um experimento descrito na edição desta semana da revista Science. Pesquisadores austríacos e canadenses provaram que ondas de luz interferem entre si apenas aos pares, não em grupos de três ou mais.

A confirmação da chamada Regra de Born representa um novo golpe para as tentativas de obter uma unificação entre a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade: se a regra falhasse, a teoria quântica ficaria com um flanco exposto ao ataque da teoria de Eisntein.

Na mecânica quântica, muitas proposições só podem ser elaboradas em termos de probabilidades, e os objetos podem ser descritos por uma função de onda, a partir da qual suas propriedades podem ser calculadas. Born havia postulado que a probabilidade de um objeto ter uma determinada posição é igual ao quadrado da função de onda.

Uma consequência direta dessa regra é o padrão de interferência visto no famoso experimento de fenda dupla, no qual partículas de luz são disparadas contra um anteparo contendo uma dupla de aberturas. De acordo com Born, a interferência só pode ocorrer em pares de possibilidades.

A equipe de Gregor Weihs, da Universidade de Innsbruck e da Universidade de Waterloo, realizou um experimento de fenda tripla para testar o postulado de que a interferência só ocorreria em pares.

"A existência de uma interferência de terceira ordem teria repercussões teóricas tremendas, e iria abalar o coração da mecânica quântica", disse ele. 

No experimento de Weihs, fótons, ou partículas de luz, foram disparados contra uma barreira de aço com três fendas de milésimos de milímetro. Medições foram realizadas com cada uma das fendas fechada individualmente, resultando em oito combinações independentes. Os dados foram usados para calcular a precisão da regra.

"Em princípio, o experimento é muito simples", disse o cientista. "Ficamos surpresos ao descobrir que ninguém o havia realizado antes". Segundo Weihs, as medições permitem afirmar que não existem interferências de terceira ordem, pelo menos até um certo limite. O próximo passo é reduzir esse limite.

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