Mexeu aqui, mudou ali

Texto Samuel Lauro

A mecânica quântica, a teoria que explica o comportamento das partículas fundamentais, como os elétrons e os fótons, mostra que o mundo microscópico dá lugar a uma série de fenômenos estranhos. Poucos, porém, desafiam tanto o senso comum como aquele conhecido por “emaranhamento”.

Esse é o termo usado para indicar quando duas partículas têm suas propriedades quânticas ligadas entre si, mesmo quando afastadas no espaço. É possível emaranhar, por exemplo, dois fótons, as partículas de luz. Eles passam a ter essa ligação intrínseca entre si, por exemplo, quando são gerados ambos a partir de um outro fóton de energia maior.

É possível fazer isso com um feixe de luz, fazendo-o atravessar alguns tipos de cristal. Os pares de fótons emaranhados, por fim, passam a existir como entidades únicas, embora a separação física exista: a medição das propriedades de um determina o comportamento do outro.

Podemos medir num dos fótons, por exemplo, o “spin”, que é uma propriedade quântica parecida com a “rotação” em corpos maiores, como a Terra. Se o spin de um fóton tem um valor x, o spin de outro fóton emaranhado com ele terá exatamente o mesmo valor de spin, só que no sentido exatamente oposto.

O físico austríaco Anton Zeilinger, que já demonstrou o emaranhamento com diversos experimentos, compara essa condição a um par de dados. Se fosse possível “emaranhar” dois dados, ao jogá-los sobre um tabuleiro obteríamos sempre o mesmo número em ambos (1, 2, 3, 4, 5 ou 6), mas não teríamos controle sobre qual número sairia no final.

Até aqui, parece mesmo estranho, mas podemos aceitar o emaranhamento como um dado experimental verificado.

A coisa entra no campo do absurdo, porém, se lembrarmos de outra propriedade quântica bizarra das partículas: o Princípio da Incerteza, descoberto por Werner Heisenberg. Ele mostrou que é impossível descrever com precisão ao mesmo tempo duas propriedades de uma mesma partícula (como velocidade e posição). Se alguém medir com grande precisão a posição de uma partícula, não poderá saber qual era sua velocidade naquele instante, e vice-versa.

Violação?

Parando para pensar um pouco, pode-se imaginar que o emaranhamento é um conceito que viola o Princípio da Incerteza – o que seria um desastre dos grandes. Ao criar duas partículas emaranhadas, podemos escolher medir a velocidade de uma e a posição de outra, em um dado momento. Se sabemos que elas estão emaranhadas, podemos extrapolar os valores de uma para a outra. Por fim, teríamos absoluta certeza sobre a posição e a velocidade das duas, certo?

Na verdade, não é o que ocorre. O que acontece na prática é que quando medimos a velocidade de uma partícula, ela perde a informação sobre a posição, e sua parceira emaranhada a perde também, não importa o quão distante esteja.