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Física & Química

Não é a gravidade quem decide o futuro do gato de Schrödinger

(Créditos da imagem: Pixabay).

O gato de Schrödinger é apenas um experimento mental. E não, ninguém tentou envenenar um pobre gatinho. Trata-se apenas de uma forma simples, proposta por Erwin Schrödinger, de se explicar a incerteza da mecânica quântica pela interpretação de Copenhague. 

Basicamente, você adiciona um gato em uma caixa (não faça isso! Só imagine). Nessa caixa, há um material radioativo que pode ou não decair. E então você lacra a caixa.

Agora, não sabemos se o gato está vivo ou morto. Se o material radioativo cair, o gato morre. Se não, ele permanece vivo. Por se tratar se duas possibilidades, podemos dizer que ambas possuem uma chance de 50% de ocorrer.

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O elétron, por exemplo, possui uma característica chamada de spin. Dizemos que o spin está para cima ou para baixo. Mas em superposição quântica, não sabemos como está, e eles está para cima e para baixo ao mesmo tempo. Quando olhamos, no entanto, ele “se decide”, mas depende do observador.

A questão é: o mundo quântico é regido por probabilidades. O mundo macroscópico, por sua vez, por fatos. São locais com duas leis completamente diferentes.

E algo que é trabalhado desde os anos 1960, é até que ponto a gravidade pode influenciar essas partículas. Será que ela seria responsável por fazer o gato viver ou morrer?

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E em um estudo recente, publicado na revista Nature, pesquisadores europeus tentam entender se a gravidade causaria o colapso de uma onda. Ou seja, misturar a Relatividade com a Física Quântica, duas áreas incompatíveis.

Colapso do gato de Schrödinger pela gravidade

Esse tal colapso ocorre quando observamos a partícula. Ela pode seguir dois caminhos distintos, e quando alguém observa, ela colapsa em apenas um dos dois. Uma linha de pensamento sugeriu que isso ocorre por culpa da gravidade.

Para testar isso, bastaria medir a radiação liberada. Se várias partículas fossem submetidas ao mesmo efeito gravitacional, emitiriram a radiação em uníssono, portanto, juntas. Seria o gato de Schrödinger se decidindo.

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Como detector, eles utilizaram um cristal de germânio do tamanho de uma chícara de café envolto em chumbo, e colocado no Laboratório Nacional Gran Sasso. Trata-se de um laboratório no subsolo, a 1,4 km de profundidade, para evitar interferências externas. 

O modelo comum previa que eles deveriam identificar 506 fótons quando as partículas colapsaram. Eles identificaram, portanto, 576. Embora seja maior, é um valor ainda muito parecido.

O modelo de Penrose, por outro lado, que sugeria os efeitos da gravidade, estimava que nesse experimento eles identificariam 70 mil fótons. No entanto, não passou nem perto disso.

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É fácil perceber, portanto, que os resultados chegaram mais próximos do modelo que não se apoia da gravidade. Isso é um evidência de que a gravidade não é a causadora do colapso.

Mas Penrose discorda. Embora tenha, para a revista Science, elogiado o experimento, disse que é difícil testar a ideia. Ele pensa que a gravidade pode estar “escondendo” os rastros.

Penrose defendeu a ideia de que é a gravidade que causa esse colapso porque não faria sentido a partícula colapsar pela simples observação. Mas há quem diga que se de fato a gravidade causa esse efeito, a explicação deve ser muito mais complexa. 

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O estudo foi publicado da revista Nature. Com informações de Science Alert e Science


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