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No famoso paradoxo do 'gato de Schrödinger', um gato encontra-se em uma gaiola hermeticamente fechada, na qual é instalado um sistema perverso: uma cápsula de cianeto (veneno mortal) pode ser quebrada por um dispositivo que é acionado ao ser atingido por uma partícula emitida por um átomo radioativo, também presente na gaiola.
Sendo esse átomo radioativo um sistema quântico, seu processo de emissão de partículas (ou decaimento, no jargão físico) pode ser descrito por uma função de onda. Inicialmente, temos uma função que descreve o átomo sem emitir a partícula, mas, à medida que o tempo passa, começa a surgir uma outra componente, que determina a probabilidade de que uma partícula tenha sido emitida em cada instante. Com o tempo, essa outra função de onda torna-se maior, já que a probabilidade de o átomo emitir uma partícula vai aumentando, de modo que, para tempos grandes, só ela estará presente, indicando que o átomo decaiu e uma partícula certamente foi emitida.
Mas, num instante intermediário, essas duas funções de onda estariam convivendo simultaneamente no sistema, numa superposição coerente, uma indicando o átomo antes de emitir uma partícula e outra o átomo decaído mais a partícula emitida. Lembremos que, se o átomo decai, a cápsula de cianeto é quebrada, e o gato morre; se o átomo permanece no estado inicial, o gato estará vivo. Portanto, em instantes intermediários, o estado do gato também deve envolver uma superposição de dois estados, um em que ele está vivo e outro em que está morto!
Reproduzido do texto "O gato de Schrödinger - do mundo quântico ao mundo clássico", escrito por Luiz Davidovich (Instituto de Física/UFRJ) e publicado em Ciência Hoje 143. | |
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NOTÍCIAS :: FÍSICA |
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"Elementar, meu caro Einstein"
De volta à ativa, Sherlock Holmes recorre à física moderna para desvendar mistérios
Livros de física para o público leigo podem ser bons ou ruins, bem ou mal escritos, mas o problema que atormenta a cabeça dos escritores é sempre o mesmo: como tornar compreensível -- e, mais do que isso, agradável -- a apresentação de temas áridos como a contração espaço-tempo ou a natureza quântica da luz? O físico inglês Colin Bruce teve uma grande idéia -- ressuscitar o morador mais famoso de Baker Street e fazê-lo resolver casos que envolvem complicadas descobertas da ciência. O resultado é o livro As aventuras científicas de Sherlock Holmes - o paradoxo de Einstein e outros mistérios.
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Detalhe da capa de As aventuras científicas de Sherlock Holmes | | |
Com a devida permissão de Jean Conan Doyle -- filha do criador de Sherlock, Sir Arthur Conan Doyle --, Colin Bruce traz de volta em doze pequenos contos a atmosfera da Londres do final do século 19, assim como alguns personagens inesquecíveis (entre eles, claro, o prestativo Dr. Watson, auxiliar de Holmes). Mas esqueça a busca por impressões digitais e outras técnicas tradicionais da investigação policial; nesta versão pós-moderna, Holmes e Watson usam seus conhecimentos de mecânica quântica e relatividade geral para desvendar assassinatos e disputas por heranças.
As histórias seguem uma linha de 'dificuldade cientifica' crescente -- portanto, se você é um daqueles que lêem livros de contos aleatoriamente, é melhor mudar de hábito. Algumas são divertidíssimas: em "O caso da praia deserta", o simpático gato de Schrödinger (protagonista de um dos mais famosos enigmas da história da física) é retirado da sua incerta condição dentro da caixa escura para ser colocado em cima de uma mesa de bilhar. A convocação do gato se faz necessária, pois as mais complexas noções de física quântica são levantadas para solucionar a morte misteriosa de um surfista australiano.
Em "Três casos de ciúme relativo", Holmes se vê diante de um grande problema: o monarca de um país balcânico (a improvável Crolgária) morre, e logo em seguida o casal de herdeiros é morto na explosão de um trem em movimento. Para resolver as questões sucessórias, é preciso saber qual dos dois morreu primeiro -- já que o casal, brigado, estava em vagões diferentes.
A engenhosa solução é baseada no Princípio da Relatividade: para um observador em repouso fora do trem, o vagão que estivesse se aproximando explodiria antes (uma diferença ínfima, que aumentaria se a velocidade do trem fosse uma fração significativa da velocidade da luz). Um detalhe: na época em que a história é ambientada, o alemão Albert Einstein ainda estava por desenvolver a teoria que ajuda Holmes a desvendar o caso.
Depois que Jô Soares fez Sherlock Holmes passar mal por comer uma feijoada no Rio de Janeiro, parecia que o inglês ia, finalmente, pendurar o cachimbo. Ledo engano. Colin Bruce trouxe Holmes à ativa com propósitos didáticos (e comerciais, claro), e elaborou histórias que são lidas de forma prazerosa, apesar dos complexos conceitos por trás delas. Tarefa nada elementar.
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As aventuras científicas de Sherlock Holmes -
o paradoxo de Einstein e outros mistérios
Colin Bruce (trad.: Maria Luiza X. de A. Borges)
Rio de Janeiro, 2002, Jorge Zahar Editor
254 páginas |
Tiago Lethbridge
Ciência Hoje on-line
26/04/02 |
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