Aaron O'Connell: Retirar sentido de um objecto quântico visível

Isto é uma representação do vosso cérebro. E o vosso cérebro pode ser dividido em duas partes. Há a metade esquerda, que é o lado lógico, e depois a metade direita, que é o lado intuitivo. E assim, se tivéssemos uma escala para medir a capacidade de cada hemisfério, poderíamos representar graficamente o nosso cérebro. Por exemplo, isto seria alguém completamente lógico. Isto seria alguém inteiramente intuitivo. Onde é que vocês colocariam o vosso cérebro nesta escala? Alguns de nós podemos ter optado por um destes extremos, mas penso que para a maioria das pessoas do público o cérebro é qualquer coisa como isto -- com grande capacidade simultaneamente em ambos os hemisférios. É que eles não se excluem mutuamente, nem nada. Pode-se ser lógico e intuitivo.

Pessoalmente, considero-me uma dessas pessoas, tal como a maior parte dos outros físicos quânticos experimentais, que necessitam de uma boa quantidade de lógica para encadear estas ideias complexas. Mas, ao mesmo tempo, precisamos de uma boa quantidade de intuição para conseguirmos que as experiências resultem. Como é que desenvolvemos esta intuição? Bem, gostamos de brincar com as coisas. Por isso, vamos e brincamos, e vemos como aquilo se comporta. E então desenvolvemos a nossa intuição a partir daí. E na realidade vocês fazem o mesmo.

Uma intuição que vocês podem ter desenvolvido ao longo dos anos é a de que uma coisa num determinado momento só pode estar num sítio. Quero dizer, pode parecer estranho pensar que uma coisa está em dois lugares diferentes ao mesmo tempo, mas vocês não nasceram com esta noção, desenvolveram-na. Lembro-me de ver uma criança a brincar numa barreira de cimento. Era praticamente um bebé, estava a aprender a andar e caía constantemente. Mas aposto que brincar com aquela barreira ensinou-lhe uma lição valiosa -- que aquelas coisas grandes não nos deixam passar para o outro lado, e que ficam num só sítio.

E este é um grande modelo conceptual para se ter do mundo, a menos que se seja um físico de partículas. Seria um modelo terrível para qualquer físico de partículas, porque eles não brincam com barreiras de cimento, eles brincam com estas particulazinhas bizarras. E quando brincam com as suas partículas, descobrem que elas fazem todo o tipo de coisas estranhas -- conseguem voar através de paredes, ou podem estar em dois locais diferentes ao mesmo tempo. E então anotaram todas estas observações, e chamaram-lhes a Teoria da Mecânica Quântica.

E era onde a física se encontrava há poucos anos atrás: era necessária a mecânica quântica para descrever partículas muito, muito pequeninas. Mas não era necessária para descrever os objectos grandes que nos rodeiam no dia-a-dia. Isto não se encaixava bem com a minha intuição, e talvez isso aconteça porque eu não brinco com partículas frequentemente. Bem, brinco com elas às vezes, mas não muito frequentemente. E nunca as vi. Quero dizer, nunca ninguém viu uma partícula. Mas também não se encaixava bem com o meu lado lógico. Porque se tudo é feito de pequenas partículas e todas as pequenas partículas seguem a mecânica quântica, então não deveria tudo seguir a mecânica quântica? Não vejo nenhuma razão para isso não acontecer. Por isso sentir-me-ia muito melhor com tudo isto se pudéssemos mostrar, de algum modo, que um objecto de todos os dias também obedece à mecânica quântica. Por isso, aqui há uns anos, propus-me fazer exactamente isso.

E fiz um. Este é o primeiro objecto que vocês podem ver que esteve numa superposição de mecânica quântica. Isto que estamos a ver aqui é um minúsculo chip de computador. E consegue-se ver como que um ponto verde no meio. E é desta peça de metal que vos vou falar dentro de um minuto. Isto é uma fotografia do objecto. E aqui vou aproximar um pouco mais. Olhamos mesmo para o centro. E, a seguir, aqui está um grande grande plano da pequena peça de metal. Aquilo para que estamos a olhar é um pequeno pedaço de metal, que tem a forma de uma prancha, e sai mais de uma borda. E, então, eu fiz isto aproximadamente da mesma maneira como se faz um chip de computador. Fui para uma sala limpa com uma pastilha de silício fresca, e depois embrenhei-me em todas as máquinas grandes durante cerca de 100 horas. Para a última operação tive de construir a minha própria máquina -- para fazer este buraco com a forma de uma piscina por baixo do aparelho. Este aparelho tem a capacidade de estar numa superposição quântica, mas para isso precisa de uma pequena ajuda.

Aqui, deixem-me dar-vos uma analogia. Vocês sabem como é desconfortável estar num elevador apinhado? Quero dizer, quando estou sozinho no elevador, faço todo o tipo de coisas estranhas, mas quando entram outras pessoas eu paro de fazer essas coisas, porque não quero incomodar os outros, ou, francamente, assustá-los. Bom, a mecânica quântica diz que os objectos inanimados sentem o mesmo. Os outros passageiros dos objectos inanimados não são apenas pessoas, mas é também a luz a incidir sobre o objecto, e o vento a soprar sobre ele e o calor da sala. E portanto sabíamos, se queríamos ver esta peça de metal a comportar-se de acordo com a mecânica quântica, tínhamos que expulsar todos os outros passageiros.

E, portanto, fizemos o seguinte: apagámos as luzes, colocámos o objecto no vácuo e retirámos todo o ar, e depois arrefecemo-lo até uma fracção de um grau acima do zero absoluto. Agora, completamente sozinho no elevador, o pequeno pedaço de metal está livre para se comportar como lhe apetecer. E, então, medimos o seu movimento. Descobrimos que estava a mover-se de formas realmente estranhas. Em vez de ficar perfeitamente imóvel, estava a vibrar. E a forma como vibrava era como uma respiração assim -- como a expansão e contracção de um fole. E, dando-lhe um ligeiro toque, conseguimos fazê-lo vibrar e não vibrar simultaneamente -- algo que só é permitido em mecânica quântica.

Portanto, o que vos estou aqui a contar é uma coisa verdadeiramente fantástica. Qual é o significado de uma coisa vibrar e não vibrar simultaneamente? Vamos pensar nos átomos. Um caso: todos os biliões de átomos que constituem aquele pedaço de metal estão completamente parados e ao mesmo tempo aqueles mesmos átomos estão a mover-se para cima e para baixo. Agora só se alinham em momentos precisos. O resto do tempo estão deslocalizados. Isso significa que todos os átomos estão em dois lugares diferentes ao mesmo tempo, o que significa que o pedaço de metal, todo ele, está em dois lugares diferentes. Eu acho isto muito fixe. (Risos) Realmente.

(Aplausos)

Valeu a pena fechar-me todos aqueles anos numa sala limpa para conseguir isto. Porque, vejam bem, a diferença de escala entre um único átomo e aquele pedaço de metal é praticamente a mesma que a diferença entre aquele pedaço de metal e vocês. Assim, se um único átomo pode estar em dois locais diferentes ao mesmo tempo, se aquele pedaço de metal pode estar em dois locais diferentes, então porque não podem vocês? Quero dizer, isto é apenas o meu lado lógico a falar. Então imaginem se estivessem em múltiplos lugares ao mesmo tempo, como seria? Como é que a vossa consciência lidaria com o vosso corpo deslocalizado no espaço?

Há ainda mais uma parte nesta história. Foi quando aquecemos aquilo, e acendemos as luzes e olhámos para dentro da caixa, vimos que aquela peça de metal estava ali imóvel, inteira. E portanto tive que desenvolver esta nova intuição, de que aparentemente todos os objectos no elevador são realmente objectos quânticos apinhados num pequeno espaço.

Ouve-se muita conversa sobre como a mecânica quântica diz que tudo está interligado. Bem, isso não é inteiramente correcto; é mais do que isso, é mais profundo. É que essas ligações, as vossas ligações com tudo o que vos rodeia, literalmente definem quem vocês são. E é essa a profunda estranheza da mecânica quântica.

Obrigado.

(Aplausos)