O
Princípio da Incerteza de Heisenberg, formulado em 1927, é um dos bastiões da
mecânica quântica. O princípio é geralmente apresentado aos alunos de física
como uma afirmação sobre a incerteza intrínseca aos sistemas quânticos - algo
bem fundamentado e largamente demonstrado. No entanto, Heisenberg formulou
originalmente seu Princípio em termos do “efeito do observador”: a relação
entre a precisão de uma medição de uma partícula quântica e a perturbação que
essa medição cria, como quando um fóton é usado para medir a posição de um
elétron. Embora essa seja a forma mais conhecida do Princípio, ela nunca foi
corroborada experimentalmente - na verdade, recentemente se demonstrou que sua
demonstração continha erros matemáticos. O baque maior veio há pouco mais de um
ano, quando cientistas canadenses demonstraram a possibilidade de avaliar o
distúrbio gerado pela medição, mostrando que o Princípio da Incerteza era
pessimista demais.
Agora,
a mesma equipe usou a sua chamada “medição fraca” - uma medição que não afeta o
sistema quântico - para lançar uma dúvida mortal sobre a incerteza de
Heisenberg em seu aspecto “influência do observador”. Lee Rozema e seus colegas
idealizaram um experimento que avalia um sistema quântico por meio de uma
interação muito pequena, permitindo que a informação sobre o estado inicial
desse sistema seja extraída com pouca ou nenhuma perturbação.
“Nós
projetamos um aparato para medir uma propriedade - a polarização - de um único
fóton. Nós então tivemos que medir quanto o aparato afetava aquele fóton”,
relata o pesquisador. Para isso, eles usaram sua medição fraca para medir o
fóton antes que ele entrasse no aparato, e depois mediram-no novamente para
valer, e compararam os dois resultados. Eles descobriram que a interferência da
medição sobre o fóton é menor do que o necessário para sustentar o Princípio da
Incerteza de Heisenberg.
“Cada
execução nos dava apenas uma minúscula quantidade de informação sobre o
distúrbio, mas, repetindo o experimento muitas vezes, nós pudemos ter uma ideia
muito boa sobre quanto o fóton foi afetado”, disse Rozema.
O
experimento não afeta em nada o Princípio da Incerteza do ponto de vista da
incerteza intrínseca de um sistema quântico, mas descarta de vez sua pretensa
validade geral para os efeitos gerados pelo observador sobre as medições.
“Esses
resultados nos forçam a ajustar nossa visão sobre quais limites a mecânica
quântica impõe sobre as medições. Esses limites são importantes para os
fundamentos da mecânica quântica e também centrais no desenvolvimento da
tecnologia de criptografia quântica, que depende do princípio da incerteza para
garantir que qualquer espião seria detectado devido às interferências causadas
por suas medições”, concluiu Rozema.
Parece
que os especialistas em segurança da informação não perderão seus empregos com
o advento da criptografia
quântica, uma vez que o “princípio da certeza dos ciberataques”,
esse continua intacto.
Nota:
De vez em quando, algumas “certezas” da ciência são lançadas ao pó, ou pelo
menos ao arquivo morto dos princípios e teorias que não sobreviveram ao crivo
da ciência experimental. Mas é assim mesmo que a ciência deve andar. Em minha
adolescência (poucos anos atrás), li muito sobre a impossibilidade de os
neurônios se regenerarem, por exemplo. Isso estava errado. E também li sobre o
famoso Princípio da Incerteza de Heisenberg, achando que fosse algo
“definitivo”, correto, comprovado. Pelo menos era assim que os livros e as
revistas o apresentavam. Também estava errado. Werner Heisenberg não está entre
nós desde 1976, portanto, não mais pode se defender nem defender seu princípio.
Parece outra confirmação da tese de Thomas Kuhn.
Para ele, alguns paradigmas científicos somente sobrevivem enquanto seus
defensores também vivem. Outros paradigmas, a despeito da montanha de
evidências em contrário, se mantêm em pé porque a filosofia por trás deles é
forte o bastante para lhes servir de suporte, independentemente da ausência de
evidências. Quem dera certos setores da biologia contassem com pesquisadores
corajosos como Lee Rozema, dispostos a seguir as evidências aonde elas levarem,
mesmo que, para isso, tenham que derrubar certos “deuses” da ciência.[MB]
