Pegando os dados de Deus emprestados

Estadão

15 Setembro 2010 | 09h16

Dizer que uma coisa é “fruto do acaso” ou “aleatória” significa, na esmagadora maioria das vezes, apenas afirmar que o efeito em questão tem um conjunto de causas complexo demais para ser descrito de modo detalhado — que não seria eficiente obter a informação necessária para prever exatamente o comportamento do sistema.

Em princípio, praticamente todo fenômeno macroscópico pode ser previsto num nível altíssimo de detalhamento. Se você tivesse toda a informação possível sobre um dado e sobre o pulso do arremessador, o resultado do lance não seria mais “fruto do acaso”.

Surpreendentemente, essa redução do aleatório à mera insuficiência de informação parece perder a validade no mundo subatômico, onde impera o comportamento quântico de fótons, elétrons e colegas sortidos.

Quando a onda de probabilidade que descreve matematicamente a localização, digamos, de uma partícula de luz sofre “colapso” ou “decoerência”,  o fóton assume uma posição que é definida de acordo com as chances codificadas na onda — se havia 99% de chance de ele aparecer na sua retina, muito provavelmente é lá que ele vai estar.

Isso é diferente do dado rolando sobre a mesa — que tem cerca de 16% de chance de chance de parar com uma face específica voltada para cima — pelo seguinte motivo: no caso do dado, há uma série de variáveis ignoradas, como a distribuição de massa no interior do cubo, as imperfeições das arestas, o atrito do tampo da mesa, as correntes de ar, etc., que, se fossem determinadas, eliminariam por completo a incerteza do resultado.

No caso do fóton e demais partículas quânticas, não parece existir nenhum complexo de informações ignoradas por trás do resultado aleatório. A partícula simplesmente aparece lá ou aqui porque sim. E ponto final.

(Existem algumas teorias quânticas chamadas de “variáveis ocultas”, que pressupõem a existência de um substrato responsável por determinar o resultado dos lances de probabilidade subatômicos, mas mesmo elas não fazem muita diferença neste caso: as variáveis ocultas, afinal, são ocultas e se mantêm assim.)

É esse comportamento inexplicável que tanto incomodava Einstein, levando-o a cunhar a muito repetida frase “Deus não joga dados”.

De lá para cá, no entanto, a maioria dos físicos simplesmente aprendeu a conviver com a estranheza quântica e a usar a teoria, extremamente bem-sucedida, para realizar experimentos, previsões, desenvolver tecnologias como a tela do computador onde você está lendo este blog, y otras cositas más.

E agora, coroando essa abordagem pragmática, uma equipe do Instituto Max Planck da Alemanha desenvolveu um sistema que pega os tais “dados de Deus” emprestados para criar o equivalente a um dado perfeito, onde a “face” que para virada para cima é impossível de determinar, mesmo em princípio.

A explicação mais completa do feito está aqui, mas eles basicamente usam o “ruído quântico” provocado pela incerteza quanto à presença ou ausência de partículas no vácuo para modificar levemente um raio laser.

Medindo as características laser antes e depois da interferência, os cientistas encontram um padrão de variações aleatório, descrito por uma familiar distribuição de probabilidades, a curva normal. Dividindo a curva em seis seções, eles podem associar cada resultado individual do experimento a cada número: 1, 2, 3, 4, 5 e 6.

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