O Princípio da Dualidade Onda/Partícula

1801, pelo físico e médico britânico Thomas Young é considerada a experiência mais elegante da física13 . Imagine que uma onda incida sobre um anteparo opaco onde haja duas fendas. Quando a onda atinge o anteparo, passa através das duas fendas. Cada uma das fendas passa, então, a ser fonte de um novo movimento ondulatório, ou seja, surge uma nova onda a partir de cada fenda (pelo fenômeno de difração da onda). Ultrapassado o anteparo, essas duas novas ondas se encontram e interferem entre si. Em algumas regiões elas se somam e em outras elas se anulam mutuamente, o que se explica pelo fenômeno de interferência de ondas. Colocando-se agora um segundo anteparo, na frente do primeiro, aonde iremos detectar a intensidade da onda que o atinge, observa-se como, resultado, uma figura que alterna franjas com máximos e mínimos da intensidade da onda. Esta é a chamada figura ou padrão de interferência. Vamos agora repetir a mesma experiência acima com a diferença que, ao invés de ondas, incidimos partículas sobre o primeiro anteparo. Como se estivéssemos emitindo bolas de gude sobre o anteparo. O que deveria ocorrer nesta nova situação é a presença de duas concentrações diferentes de partículas atingindo o segundo anteparo. Este seria o resultado esperado pela Física clássica. Entretanto, quando esta experiência é feita com partículas como elétrons ou fótons (objetos quânticos), ocorre o inesperado: forma-se no segundo anteparo uma figura de interferência de ondas. Ainda mais curiosa é a repetição desta mesma experiência com apenas uma partícula. Ela passa pelo primeiro anteparo e atinge o segundo em apenas um ponto. Vamos, então, repetir esta mesma experiência um número muito grande de vezes. O resultado é que, em cada experimento, o ponto de detecção no segundo anteparo é diferente. Entretanto, sobrepondo todos os resultados obtidos nos segundos anteparos da cada experiência obtêm-se, novamente, a mesma figura de interferência da figura anterior! Assim, mesmo falando de apenas uma partícula, nos vemos obrigados a associá-la a uma onda para que possamos dar conta de característica ondulatória presente no nosso exemplo. Uma única partícula passa através de duas fendas e interfere (ou se entrelaça) consigo mesma.

O Princípio da Dualidade Onda/Partícula

Os resultados da experiência da dupla fenda definiram o princípio básico da Física Quântica, o princípio da dualidade onda-partícula, que

13 Revista Physics World..