Uma experiência que pode nos deixar controlar eventos que ocorreram há milhões de anos

Você já ouviu falar do experimento da dupla fenda?

Famoso em escolas nas aulas de física, é geralmente feito em segundos. Mas uma versão idealizada pelo físico John Archibald Wheeler poderia ser rodada ao longo da galáxia por milhões de anos, e sugere que poderíamos retroativamente determinar o destino de fótons antigos.

A experiência

Uma fonte de luz, uma barreira e uma parede traseira. Na barreira há duas fendas. Os fótons provenientes da fonte de luz podem passar através dessas fendas.

Sabemos o que vai acontecer quando uma sucessão de fótons individuais atingir a parede de trás. Um padrão muito pequeno de onda vai surgir, como se os fótons estivessem passando por ambas as fendas e interferindo uns com os outros como uma onda faria.

Mas os fótons não podem passar pelas duas fendas. Para verificar qual eles passam, nós colocamos detectores nas duas fendas. Quando deixamos um fóton passar, notamos com prazer presunçoso que ele passa pela fenda esquerda. O próximo passa pela esquerda novamente, o próximo através da direita, e assim por diante, até chegarmos a um número meio igual de fótons que passaram pela esquerda e pela direita.

Quando checamos a parede do fundo, não entendemos nada – em vez do padrão de onda, encontramos uma pilha de fótons na esquerda e uma pilha na direita, como se fossem bolas atiradas por uma fenda ou outra.

Isso porque interferimos com os fótons à medida que eles passaram através das fendas (com os detectores) e isso colapsou o padrão de onda.

Faz sentido. Mas e se não interferíssemos com os fótons em seu caminho através das fendas?

Interferência da interferência

Esse foi o raciocínio do físico John Archibald Wheeler. Em meados do século XX, ele pensou em uma variação do experimento da dupla fenda.

E se ao longo da parede traseira houvesse uma tela, e por trás da tela ficassem os detectores? A tela ficaria parada quando o fóton fosse lançado a partir da fonte de luz. Permaneceria assim conforme ele passasse através da fenda. Somente depois disso ela seria ligada ou não, para detectar por qual ele passou. Nesse caso, a tela (tecnicamente) não ia poder interferir com o processo, porque ele já teria acontecido.

Mas interferiu.

O novo experimento, batizado de Atraso de Escolha, mostrou que, quando a tela estava desligada e ninguém conseguia detectar por qual fenda os fótons haviam passado, eles formavam um padrão de onda. Quando a tela estava ligada, esses padrão não era visto.

Consequências esperadas

Wheeler sabia que isso iria acontecer. O experimento foi feito apenas para fazer as pessoas pensarem sobre o que ele significava, ou seja, que uma escolha feita no presente poderia determinar eventos do passado.

Embora pareça ridículo, há uma lógica para isso. Você escolhe apertar um botão para ligar algo e uma série de eventos acontece; você escolhe não o ligar e uma série de eventos diferente acontece. Ou seja, ligar ou não algo é uma causa que tem um efeito.

Para mostrar que o experimento não era resultado de algum defeito de laboratório, Wheeler propôs o mesmo exercício de pensamento em uma escala muito, muito maior.

Imagine uma estrela distante que emite luz. Entre a estrela e a Terra fica uma galáxia, mas, em vez de bloquear a luz, ela desvia a luz em direção à Terra, dobrando-a de duas formas diferentes.

Um único fóton emitido da estrela pode tomar um de dois caminhos, à esquerda ou à direita da galáxia.

Os fótons fariam o seu caminho até a Terra, e poderíamos observá-los. Poderíamos saber exatamente de onde eles vieram, ou poderíamos deixar de ver por qual lado da galáxia eles passaram.

Os mesmos resultados vistos em laboratório iriam ocorrer – veríamos um padrão de onda, se não verificássemos a origem exata dos fótons, e nenhum padrão, se verificássemos.

O interessante é que esses fótons teriam feito a “escolha” entre um dos caminhos milhões ou bilhões de anos atrás. Não haveria nenhuma maneira pela qual poderíamos ter interferido com isso.

E, no entanto, se os quiséssemos medir, teríamos “determinado” se eles passaram por um caminho, ou outro, ou possivelmente ambos.

Isso significa que podemos definir, agora, eventos que aconteceram há milhões de anos?

Não

A maioria dos físicos crê que não, isso não é possível. Esqueçam a tão sonhada viagem no tempo, pois ela implica um monte de coisa que não existe, como retrocausalidade (fenômenos ou processos hipotéticos capazes de inverter a causalidade, permitindo que um efeito preceda a sua causa).

Ao invés disso, os estudiosos argumentam que devemos pensar no experimento da dupla fenda como uma superposição de estados. O fóton é colocado em ambos os estados quando passa pelas fendas ou em torno da galáxia, e permanece em ambos os estados até que seja medido.

Em outras palavras, a onda se colapsa quando o fóton é medido. Esta ideia é apoiada por qualquer versão do experimento da dupla fenda, sendo a escolha de medir o fóton tendo sido feita antes ou muito tempo depois de ele ter sido emitido. 

Fonte: http://io9.com/