A gata de Schrödinger: A mineirinha que “causou” no mundo quântico

Gabriela Barreto Lemos, mestrado aos 24 anos pela UFMG, doutorado aos 28 e pós-doutorado aos 30 pela UFRJ. E não pára por aí. Em 2012 a mineira se candidatou a uma bolsa para trabalhar na Universidade de Viena. Pra você ter noção disso, essa Universidade está para a ótica quântica assim como o MIT está para a tecnologia. A danada conseguiu a vaga e hoje trabalha no laboratório da universidade, no Instituto de Ótica Quântica, sob a tutela de Anton Zeilinger, um dos maiores físicos vivos atualmente.

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Bom, depois dessa pequena introdução, para você entender o que ela tem feito para a física quântica é preciso que você conheça o experimento de Schrodinger, se você não conhece, tem uma matéria a respeito do mesmo no blog. Dá uma conferida aqui. Para entender melhor a experiência imaginemos o seguinte cenário: Existem duas caixas a sua frente, uma do lado direito e outra no lado esquerdo. Na caixa do lado direito tem um gato e a do lado esquerdo sem gato. Então você tira uma foto da caixa do lado esquerdo, que não tem gato. Mas quando você olha para a imagem existe um gato. O MESMO GATO DA OUTRA CAIXA! Você não tirou foto do bichano mas simplesmente o danado apareceu na foto. Pois é, a mineira conseguiu fazer isso! É lógico que o gato do experimento era apenas um desenho milimétrico em cartolina, buuut mesmo assim, que bruxaria é essa?

Foto “fantasma” dos fótons irmãos quanticamente. Imagem: Gabriela Barreto Lemos

Além de precisar conhecer o experimento de Schrodinger é preciso entender o conceito de entrelaçamento quântico. Pra isso, aí vai uma mega super blaster explicação relâmpago: Pegue um fóton e divida-o em dois, com isso surgirá dois fótons menores e com menos energia que o primeiro. Esses fótons que foram divididos, por algum motivo (sabe-se lá qual) vão passar o resto da vida ligados. Se você mexer em um, o outro vai se mexer também. Não importa a distância que um estiver do outro. Resumindo: os dois fótons que formavam a luz das duas caixas eram brothers. A imagem do gato na caixa da direita mexeu uma parte dos fótons que estavam ali. Com isso, os fótons irmãos que estavam na outra caixa, responderam a cutucada, gerando assim a imagem do gato. Com essa condição paranormal da física quântica, os fótons da caixa da esquerda formaram a imagem do felino. Buuum! A danada conseguiu reproduzir a teoria de Schrodinger e comprovar cientificamente! Não é atoa que aquele gato do capeta do filme Alice no país das maravilhas vivia sumindo e aparecendo durante o filme.

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No experimento real, a imagem do gato aparece por meio de fótons que nunca viram o molde do felino. A fonte joga um laser direto para um cristal. Com isso, o cristal parte os fótons em dois. O resultado são dois raios, um de fótons vermelhos e outro de fótons infravermelhos. Como são fótons “gêmeos”, o que acontece em um o outro sente também. Os fótons designam para um espelho especial, em que passa o raio vermelho mas reflete somente o infravermelho, lançando o mesmo no rumo do gato de cartolina. Posteriormente os fótons infravermelhos são descartados. Os únicos que vão até a câmera são os vermelhos (que nunca viram o gato). O resultado final é que os raios vermelhos emitem o que seus irmãozinhos tinham visto, fazendo com que a câmera recebesse a imagem do gatinho. Depois dessa tem como duvidar que esses bichanos não têm sete vidas?

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Fontes: Ciência Hoje e Superinteressante

  • lets

    uma exelente e divertida explicação 😀

  • Alessandra Santos

    Que bom que gostou @lets! Essa é nossa ideia, discutir sobre ciência de forma descontraída! =)