Um dos debates mais famosos da história da ciência acaba de receber um veredito experimental definitivo: um novo estudo publicado na Physical Review Letters realizou na prática um experimento mental concebido por Einstein para desafiar os fundamentos da mecânica quântica, e o resultado deixa claro que Niels Bohr estava certo sobre a natureza da realidade no mundo subatômico.
O cerne da disputa era o princípio da complementaridade formulado por Bohr, segundo o qual certas características da física quântica — como os fótons se comportarem tanto como onda quanto como partícula — são mutuamente exclusivas no ato da observação. Para Einstein, essa ideia era inaceitável, pois ele acreditava que a física deveria descrever um mundo objetivo, independente do observador — daí sua célebre objeção: “Deus não joga dados com o universo”.
Foi nesse espírito que o maior físico do século XX idealizou um experimento intelectual destinado a expor uma falha lógica na complementaridade. Em sua versão refinada da dupla fenda, uma partícula passaria primeiro por uma fenda única, fornecendo informação sobre seu momento — um atributo tipicamente corpuscular — e em seguida por uma fenda dupla, que produziria um padrão de interferência — assinatura inequívoca de comportamento ondulatório. Se ambas as informações pudessem ser obtidas simultaneamente, a tese de Bohr ruiria.
Essa teoria permaneceu no campo das especulações até recentemente, quando uma equipe liderada por Jian-Wei Pan, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, conseguiu implementar uma versão real do arranjo proposto por Einstein utilizando pinças ópticas — feixes de laser capazes de aprisionar e manipular átomos individuais. Os pesquisadores emaranharam o momento de um átomo com o de um fóton e enviaram o sistema através de uma dupla fenda, e o resultado foi exatamente o previsto por Bohr: sempre que se obtém informação sobre o “caminho” da partícula, o padrão de interferência desaparece. A complementaridade permanece intacta.
Como destacou o IFL Science, além de resolver uma controvérsia histórica, a sofisticação do aparato experimental abre novas possibilidades para o estudo de fenômenos quânticos complexos, como a decoerência — um dos principais entraves à computação quântica funcional, que continua passando por testes cada vez mais refinados — e saindo deles incólume, mesmo quando o inquisidor é Einstein e quando a resposta desafia o senso comum.
No mundo subatômico, Bohr venceu o debate — e a realidade segue jogando dados, gostemos ou não.
