Emaranhamento Quântico.

Se você não tem uma noção do que seja a física quântica, sugerimos ler este texto antes de começar a ler esta página. Se você tem uma noção ou se você gosta de aprender na porrada, continue direto, sem escalas. Desfavor Explica: Emaranhamento Quântico.

Emaranhamento Quântico (ou entrelaçamento quântico, tanto faz) é, em uma simplificação bem grosseira, um fenômeno onde duas ou mais partículas estão conectadas de tal forma que a ação em uma afeta a outra, ainda que elas estejam a milhões de quilômetros de distância uma da outra.

Tem toda uma explicação complexa sobre spin, sobreposição e outras questões muito técnicas que eu prefiro ignorar, passando apenas a ideia geral da coisa no texto. Mas, nada impede a gente de aprofundar e fazer um texto mais técnico no futuro. Por hora, vamos falar em linhas gerais sobre o Emaranhamento Quântico, tentando simplificar ao máximo, ainda que para isso se perca alguma precisão de conceitos.

O Emaranhamento Quântico fica mais fácil de se entender em exemplos. É como se você tivesse uma bolinha de gude aqui no Rio e outra na Austrália, que estão interligadas por uma força que você desconhece e, cada vez que você mexe faz algo na bolinha do Rio, a bolinha da Austrália é afetada, mesmo que ninguém encoste nela. Pouco importa a distância, pode estar até em outra galáxia, se houver este emaranhamento quântico, uma fatalmente vai afetar a outra.

Estranho, certo? Fique tranquilo, Albert Einstein também achava. Ele descreveu o fenômeno como “assustador”, tanto é que ele descrevia essa influência à distância como “ação fantasmagórica”, por não entender muito bem de onde vinha. E, de fato, até hoje o mecanismo não está bem explicado.

Se Einstein, que entendia do assunto, ficou chocado, normal que a gente tenha dificuldades em entender ou aceitar que uma coisa dessas possa acontecer. Por sinal, a própria comunidade científica tinha sérias ressalvas como o Emaranhamento Quântico, até bem pouco tempo havia sérios questionamentos que colocavam em dúvida se era de fato real.

Fato é que conseguiram não apenas provar que o fenômeno existe, como ainda documentar este fenômeno. Especialistas da Universidade de Glasgow (Escócia) fotografaram o exato momento de entrelaçamento entre dois fótons que estavam interagindo. O artigo foi publicado na revista Scientific Advances, caso alguém tenha a curiosidade de ler. A forma como esta equipe de cientistas fotografou o fenômeno soterrou qualquer dúvida que ainda pudesse existir: o Emaranhamento Quântico é real.

Ok. Sabemos que existe. Mas o que gera essa ligação tão forte entre duas partículas, que faz com que uma afete a outra, mesmo a anos-luz de distância? Certeza ninguém tem (ainda), mas existem teorias.

Pode ocorrer pela forma como essas partículas foram geradas, pela forma que elas interagem entre si ou por outro motivo que ainda não conhecemos. Ambíguo, né? Pois é, uma resposta mais precisa, tanto eu como a ciência vamos ficar devendo. Então, bora falar aqui sobre o que se sabe sobre Emaranhamento Quântico, sempre lembrando que não são certezas e sim possibilidades.

Quando duas ou mais partículas têm suas propriedades quânticas ligadas entre si, elas acabam funcionando como se fossem uma coisa só: mexeu aqui, mexeu ali. Não quer dizer que a gente saiba exatamente o que cada partícula vai fazer, o que a gente sabe é que se uma fizer algo, isso afetará a outra de forma complementar.

É como se você jogasse dois dados em uma mesa com a certeza de que sempre, invariavelmente, sairia o mesmo número em ambos. Não sabemos que número vai sair, mas sabemos que sempre será igual, nos dois dados, pois estão irremediavelmente interligados.

O mais curioso é que isso pode ser espontâneo ou pode ser induzido. Existem alguns mecanismos para emaranhar partículas, para criar voluntariamente esta conexão que se mantém entre elas. Conseguir manipular este emaranhamento abre uma infinidade de portas para usar o fenômeno a favor da humanidade.

Já conseguiram emaranhar, por exemplo, as partículas de luz (papo técnico: fótons). Estes fótons passam a ter essa ligação entre si, por exemplo, quando são gerados a partir de um outro fóton de energia maior: você pega um e divide em dois “menores”. É possível fazer isso com um feixe de luz, fazendo-o atravessar alguns tipos de cristais que geram essa “divisão”.

O que se observa é que ocorre uma divisão física depois do processo (temos dois fótons) mas eles continuam se comportando de forma interligada. Por terem sido criadas ao mesmo tempo e de uma mesma origem, alguma força enigmática faz com que as partículas fiquem ligadas. A pergunta é: como uma partícula sabe que alguém está interagindo com a outra?

Elas se comunicam de alguma forma ou o que poderia acontecer já estava predefinido? Saiu até hostilidade para tentar entender esse ponto: UFC Einstein x Bohr. Einstein acreditava que tudo já estava definido, Bohr acreditava que era o olhar do observador ou a medição quem determinava na hora, em tempo real, o resultado final.

Einstein discordava e alfinetava Bohr dizendo que a lua estará lá, esteja você olhando para ela ou não. Além disso, se a gente entender que sim, essas duas partículas se comunicam, palmas para elas, pois elas se comunicam em uma velocidade muito rápida! O efeito é instantâneo: mexeu em uma, afetou a outra, na mesma hora.

Considerando que uma pode estar aqui e a outra em outra galáxia, para que esta comunicação fosse possível, ela teria que ocorrer em uma velocidade nunca antes vista, acima da velocidade da luz. A existência de algo mais rápido que a velocidade da luz destrói por completo os fundamentos da física convencional, por isso Einstein dizia que não, que não havia comunicação alguma. Segundo Einstein, o Emaranhamento Quântico existe, porém a coisa já estava decidida muito antes da gente sequer olhar para a partícula.

Para explicar, ele usa o seguinte exemplo: se uma pessoa pega um par de luvas e as embrulha separadamente, enviando cada uma para uma parte do mundo, quem recebe a luva da direita saberá que, fatalmente, a outra pessoa recebeu a luva da esquerda. Isso já estava determinado antes mesmo da pessoa abrir a caixa e perceber que recebeu a luva da direita e seria assim, mesmo que a pessoa não abra a caixa e não veja qual par de luvas recebeu.

Já o físico dinamarquês Niels Bohr acreditava que antes de se medir onde uma partícula está ou o que ela está fazendo, ela estaria em todos os lugares fazendo tudo que era possível: um universo de possibilidades. É a mesma premissa do Gato de Schrödinger, lembram? Até que se abra a caixa, o gato pode estar vivo ou morto. É a nossa percepção, depois de abrir a caixa, que vai determinar a realidade.

Para Bohr, olhar do observador e/ou a medição realizada é que obrigariam a partícula a se posicionar em um lugar dentro desse universo de possibilidades, como supostamente acontece no experimento da Fenda Dupla. O ato de observar/medir a partícula pode forçar não apenas a se posicionar como também é possível que, dependendo do observador, ela se coloque (ou que nós a vejamos) de uma determinada forma ou de outra.

Então, a realidade seria apenas nossas mentes colocando as partículas em determinados lugares sem que a gente perceba o quanto afetamos esse processo. Outro exemplo clássico de como o observador afeta a cena é o caso do decaimento do átomo radioativo. Sabemos que em algum momento ele vai acontecer, mas também sabemos que ele é influenciado pelo observador. Se você ficar olhando, atrasa o decaimento desse átomo. O observador interfere no resultado final, mesmo que não se entenda muito bem como.

Para tentar acabar com o impasse, o físico irlandês John Bell realizou um experimento, na intenção de qual dos dois entendimentos se aproximava mais da verdade. Ele concluiu que o de Bohr era mais provável: medir uma partícula afeta sim a outra. Recentemente, foi realizado um dos maiores experimentos nessa área, semelhante ao de Bell, que mobilizou 12 equipes de físicos em 10 países, mais de 100.000 jogadores voluntários e mais de 97 milhões de unidades de dados, todas geradas aleatoriamente à mão.

Os dados utilizados no estudo foram gerados através de um jogo online em 30 de novembro de 2016, que produziu milhões de bits (a menor unidade de dados de um computador). Os físicos usaram esses bits aleatórios para realizar um “Grande Teste de Bell” e mostrar que partículas entrelaçadas podiam de alguma forma transferir informações mais rapidamente do que a luz, e que essas partículas parecem “escolher” seus estados no momento em que são medidas.

Diante disso, temos três opções: 1) nossas observações do mundo realmente interferem no resultado final do que vemos; 2) as partículas estão se comunicando umas com as outras em velocidade acima da velocidade da luz e de alguma maneira que não podemos ver ou influenciar ou 3) ambos.

Existe outro ponto de vista, meio marginalizado, mas que recentemente ganhou adeptos: ninguém se comunica com ninguém pois não existe comunicação possível a essa distância (ponto para Einstein) e nada estava predeterminado (ponto para Bohr), por um motivo muito simples: as partículas nunca se separaram de verdade.

A resposta para o fenômeno está na ilusão da separação, e não em alguma força inexplicável que faz com que ambas se movimentem de forma correlata. Não há “envio de informações” de uma para a outra dizendo “oi, mexeram aqui em mim, você tem que se mexer também” e também não há o posicionamento predeterminado de Einstein. Continua sendo uma partícula só, mas nós, por uma série de limitações, acabamos vendo como duas. Isso mexe com o conceito que temos sobre “junto” e “separado” de tal forma que muitas pessoas sequer conseguem compreender.

Por esta teoria, as partículas nunca se separaram, nós, como observadores, é que criamos essa ilusão de separação, é tudo fruto de uma percepção equivocada, seja por um olhar contaminado por crenças, seja por capacidade física de visão limitada, que não nos permite enxergar esse tipo de “união bipartida”, se é que isso existe.

Absurdo? Talvez. Mas nós como observadores cometemos muitos erros como o que vemos. Por exemplo, é fisicamente impossível encostar em algo ou alguém (vai ter texto só sobre isso), mas nós juramos que encostamos, graças à nossa percepção tosca. Isso já está cientificamente provado, mas tente dizer a uma pessoa tosca que na verdade ela não encosta em nada e que é um erro de percepção dela e observe quanto tempo ela vai demorar para te chamar de maluco. Será que o mesmo está acontecendo neste caso?

Divergências à parte, nas últimas décadas o foco da ciência parece ser bem definido quando falamos em Emaranhamento Quântico: a possibilidade de um teletransporte quântico, onde se poderia, de alguma forma, enviar informação através dessa suposta comunicação entre partículas. Ou, se preferirem acreditar que elas não estão separadas, levando a informação deste corpo único para sua suposta metade separada.

A primeira demonstração de sucesso aconteceu em 1997, em um experimento do físico suíço Anton Zeilinger, na Universidade Innsbruck. Ele usou fótons emaranhados e conseguiu transportar o estado quântico de um para o outro. Na prática, é como se a segunda partícula se transformasse na primeira.

Os experimentos continuaram. De fótons individuais, os cientistas passaram a emaranhar feixes de luz inteiros, e depois átomos individuais. Em 2009, cientistas americanos conseguiram transferir as características de um átomo de itérbio (um elemento químico da tabela periódica com 70 prótons em seu núcleo, que, por isso, é chamado de “gordão”) para outro semelhante a uma distância de um metro.

Voltamos ao questionamento: na prática, isso equivale a teletransportá-lo? Tudo que aquele átomo era foi inserido em um novo átomo, que estava a um metro de distância dele. A equipe de pesquisadores responsáveis por este feito acha que sim, que é um embrião para teletransporte. Mas muita gente acha que não, que é apenas um outro átomo que recebeu “instruções”.

Mas numa coisa todos concordam: o Emaranhamento Quântico pode ser a base para tornar viável o teletransporte no futuro. Na verdade, em duas: é possível, mas estamos longe, muito longe de conseguir fazer isso com seres humanos.

Para conseguir aplicar o teletransporte quântico em humanos, seria necessário conseguir medir os estados de todas as partículas que formam uma pessoa de forma rápida e precisa, e conseguir que não haja nenhuma perturbação nessa quantidade astronômica de estados quânticos. Improvável que isso aconteça em breve.

Além disso, será que somos os átomos que nos compõe ou as informações que esses átomos contêm? Se “remontar” um ser humano, átomo a átomo, exatamente idêntico, não há muita certeza de que saia o mesmo ser humano, pois não há certeza que sentimentos, informações e demais abstrações migrem junto, da exata mesma forma que eram anteriormente.

Por hora, o teletransporte quântico está voltado para a criação de um sistema de criptografia que seria, em tese, inviolável. A informação que é teletransportada viaja sabe-se lá por onde ou como, mas acaba chegando ao seu destino sem dar chance de interceptação.

Tem mais a ser dito, porém, não quero fundir a cabeça de vocês nem a minha. Se o tema agradar, a gente aprofunda em outro texto.

Para dizer que o tema não agradou, para dizer que indefere pois você não entendeu nada mesmo ou ainda para dizer que isso é apropriação cultural para com o Somir: sally@desfavor.com

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Comentários (6)

  • Outro dia li um artigo em que dizia já terem conseguido carregar a bateria de aparelhos eletrônics por ondas do wi-fi (!). Até chegarmos ao teletransporte, muitas outras descobertas virão. Dessa e de outras dimensões.

    • O crescimento é exponencial, a tendência é que avanços cada vez mais significativos aconteçam cada vez mais rápido.

  • Imagine que o cu do Bolsonaro seja posto em em emaranhamento quântico com o do Jean Wyllys. Pela complementaridade, quando um estiver defecando, o outro estará levando no dito cujo. E vice-versa.

  • Talvez possa não ter relação com o assunto, mas… Vamos lá: e quanto aos gêmeos que, mesmo separados por uma distância considerável, quando um se machuca ou algo do tipo, o outro sente a dor de longe? Já ouvi vários relatos desse tipo, e muita gente considera besteira ou loucura.
    Será possível que os átomos ou genes das pessoas também se comunicam por emaranhamento?

    • Ge, há quem diga que nem gêmeos precisam ser. Há quem diga que somos todos um, que nunca nos separamos, apenas projetamos o Big Bang, mas, em algum lugar, ainda estamos todos na unidade. Assim, de alguma forma, somos todos um e temos a capacidade de operar como unidade. Em alguns momentos é possível ver uma possibilidade disso, de uma “consciência coletiva”, se é que esse é o termo, como neste experimento: http://noosphere.princeton.edu/

      Obviamente fica mais fácil ter e perceber essa conexão com quem a gente tem mais afinidade, como no caso de gêmeos, mas pode ser que todos nós estejamos emaranhados.

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