O pai da física
moderna, Albert Einstein, defendia a teoria do “realismo
local” que diz que uma partícula deve ter um valor objetivo,
pré-existente ou real, antes mesmo de poder ser medida.
Segundo a física
quântica, se pegarmos duas partículas entrelaçadas e medirmos uma
delas, a outra mudará imediatamente, sem importar a distância entre
ambas.
A essa interação
contínua entre fótons distantes entre si, Einstein deu o nome de
“ação assustadora à distância” ou “ação fantasmagórica à
distância”.
Essa interação é
possível graças ao entrelaçamento ou emaranhamento quântico
dessas partículas – se entrelaçadas, qualquer mudança
experimentada por uma delas afetará imediatamente a outra. E’ um
bizarro fenômeno do qual Einstein duvidava.
O
Grande Teste de Bell contradiz a descrição de Einstein de um estado
conhecido como “realismo local”.
Desde a década de
1970, pesquisadores testam a plausibilidade do realismo local
usando experimentos chamados “Testes de Bell”,
propostos pela primeira vez pelo físico irlandês John Bell.
Recentemente, o
maior experimento quântico do tipo já realizado, confirmou, no
entanto, a “ação assustadora à distância”, de
Einstein.
Doze equipes de
físicos em dez países, mais de 100.000 jogadores voluntários e
mais de 97 milhões de unidades de dados, todas geradas
aleatoriamente à mão, chegou a essa conclusão.
Os
dados utilizados no estudo foram gerados através de um jogo online
em 30 de novembro de 2016, que produziu milhões de bits, ou “dígitos
binários” – a menor unidade de dados de um computador.
Os
físicos usaram esses bits aleatórios para realizar um “Grande
Teste de Bell” e mostrar que partículas entrelaçadas podiam de
alguma forma transferir informações
mais rapidamente do que a luz, e que
essas partículas parecem “escolher” seus estados no
momento em que são medidas. E isso implica que as partículas podem
se comunicar instantaneamente umas com as outras: a chamada “ação
assustadora à distância”.
As respostas
sincronizadas contradizem a noção de uma existência genuinamente
independente, uma visão que forma a base do princípio do realismo
local sobre o qual as regras da mecânica clássica são
baseadas.
“Mostramos que a
visão de mundo de Einstein sobre o realismo local, em que as coisas
têm propriedades, sejam elas observadas ou não, e nenhuma
influência viaja mais rápido que a luz, não pode ser verdade –
pelo menos uma dessas coisas deve ser falsa”, disse um dos autores
do estudo, Morgan Mitchell, professor de ótica quântica do
Instituto de Ciências Fotônicas da Universidade de Barcelona, na
Espanha.
“Isso introduz a
probabilidade de dois cenários intrigantes: ou a medição de uma
partícula influencia instantaneamente a outra, ou as propriedades
intrínsecas não existem e são criadas pela própria medição - o
que significa dizer que o seu peso não existe até que você decida
subir na balança. Ambas as possibilidades contradizem a hipótese do
realismo local de Einstein, a ideia de que o Universo tenha
propriedades intrínsecas que não dependem de nossas observações,
e que um objeto pode ser influenciado apenas pelo que está em sua
vizinhança imediata”, acrescentou Mitchell.
Os testes de Bell
provam que partículas emaranhadas demonstram estados correlacionados
que excedem o limiar. O mundo é, de fato, assustador, mesmo que
Einstein não gostasse dessa ideia.
No entanto, os
testes de Bell exigem que a escolha do que medir seja verdadeiramente
aleatória. E isso é difícil de se alcançar, já que fatores
invisíveis podem influenciar nas seleções dos pesquisadores. Mesmo
a geração de dados aleatórios em computadores não é realmente
aleatória.
Isso cria uma falha
nos testes de Bell conhecida como “brecha da liberdade de escolha”
– a possibilidade de que “variáveis ocultas” possam
influenciar as configurações usadas nos experimentos. Se as
medições não são verdadeiramente aleatórias, os testes de Bell
não podem descartar definitivamente o realismo local.
Para o novo estudo,
os pesquisadores queriam reunir uma enorme quantidade de dados
produzidos por seres humanos, para ter certeza de que estavam
incorporando uma aleatoriedade verdadeira em seus cálculos.
Esse foi o teste
mais amplo de realidade local já realizado, permitindo que os
pesquisadores finalmente chegassem a uma conclusão mais
satisfatória.
O “Grande Teste de
Bell”, envolveu jogadores em uma plataforma online tocando rápida
e repetidamente dois botões em uma tela, que geravam os respectivos
valores de um e zero. Suas escolhas aleatórias foram enviadas para
laboratórios em cinco continentes, onde foram usadas para selecionar
configurações de medição para comparar partículas entrelaçadas.
Cada um dos
laboratórios realizou diferentes experimentos, usando diferentes
partículas – átomos individuais, grupos de átomos, fótons e
dispositivos supercondutores – e seus resultados mostraram “forte
desacordo com o realismo local” em uma variedade de testes.
Livre arbítrio
Os experimentos
também demonstraram uma semelhança intrigante entre humanos e
partículas quânticas, no que diz respeito à aleatoriedade e ao
livre arbítrio.
Se as medições a
partir das escolhas humanas foram verdadeiramente aleatórias – não
influenciadas pelas próprias partículas -, então os comportamentos
tanto dos humanos quanto das partículas são aleatórios.
Fonte Revista Nature
- LiveScience
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