O Princípio da Complementaridade

determina que partículas atômicas comportam-se tanto como corpos materiais, quanto como ondas. Este princípio foi enunciado pela primeira vez em 1924 pelo físico francês Louis Victor de Broglie (Nobel de Física em 1929). Atualmente, esse experimento foi realizado usando-se, em vez de partículas subatômicas, objetos bem maiores como cem moléculas e o resultado foi o mesmo: moléculas comportam-se como partícula e como onda, dependendo da escolha do observador.

O Princípio da Complementaridade

Outro fato intrigante ocorre quando tentamos determinar por qual fenda a partícula passou. Para resolver esta questão podemos proceder fechando uma das fendas para ter certeza que ela passou pela outra. Mais uma surpresa: a figura de interferência no segundo anteparo é destruída dando lugar a apenas uma concentração bem localizada de partículas, a daquelas que passam pela fenda aberta! Portanto, ao montarmos um experimento que evidencia o caráter corpuscular da matéria (apenas uma fenda aberta), destruímos completamente o seu caráter ondulatório, ou seja, o oposto ao caso com as duas fendas abertas. Este fato define o princípio da complementaridade. Isto acontece porque as naturezas ondulatórias e corpusculares do elétron não podem ser simultaneamente determinadas. A tentativa de determinar uma delas inviabiliza a determinação da outra. Temos que escolher com qual das duas queremos trabalhar. Bohr afirmou que as naturezas de onda e partícula do elétron não são dualísticas, nem simplesmente polaridades opostas. São propriedades complementares, como os conceitos de Yin e Yang da filosofia chinesa. Os elétrons não são ondas nem partículas, são de natureza transcendente a ambas, uma mistura das duas ou ondículas, neologismo usado pelo físico Amit Goswami14 . Dependendo de como são observadas, as partículas podem se comportar como partículas ou como ondas. O que determina a o resultado é a natureza do experimento. Se fizermos um experimento de difração ou interferência, o caráter ondulatório é manifesto; se quisermos verificar o caráter de partícula localizada escolhemos o experimento de espalhamento de Compton. Tal experimento foi realizado por Arthur Holly Compton (Nobel de Física de 1927) e consiste em fazer incidir sobre um alvo, radiação com direção e energia bem determinadas, e a seguir medir a direção e

14 GOSWAMI, Amit. O Universo Autoconsciente, São Paulo: Editora Aleph.

energia de radiação espalhada. Compton chegou à conclusão de que os resultados experimentais só poderiam ser explicados se a radiação fosse considerada como um conjunto de fótons (partículas de luz). Isso quer dizer que o processo de espalhamento da radiação pelos elétrons teria que ser tratado como o choque entre bolas de bilhar (uma das bolas sendo o fóton, a outra sendo o elétron). Lembremos que uma partícula é um objeto independente, sólido, com uma localização específica no espaço. As ondas, por outro lado, são imateriais e não estão num local determinado, e sim espalhadas. No estado de onda, elétrons e fótons não têm localização precisa, existem como “ondas de probabilidade”. No estado de partícula, essa onda “colapsa” produzindo um objeto corpuscular, localizado no espaço e no tempo. Assim, a diferença está na observação ou mensuração, em outras palavras, no observador.

Elétrons que não são medidos ou observados comportam-se como ondas. Submetidos à observação, “colapsam” na forma de

partículas e podem ser observados. Portanto, um elétron ou qualquer outro objeto quântico, não é uma “coisa”, é sim uma onda de probabilidade. Não podemos nem mesmo definir a posição do elétron no espaço e tempo ordinários. E por essa razão se afirma que ele pode estar em vários lugares ao mesmo tempo. O aspecto de onda de um único objeto quântico é transcendente, por isso nunca o vemos manifesto. Quando localizamos o elétron, ao descobrir através de qual fenda ele passou, revelamos-lhe o aspecto de partícula. Nos casos em que não o localizamos, ignorando a fenda pela qual ele passou, revelamos-lhe o aspecto de onda. Recentemente, foi divulgado um filme que mostra o experimento da dupla fenda em tempo real15. Cientistas da Universidade de Viena filmaram o experimento com moléculas, que são objetos maiores. Podem-se ver as interferências aparecendo no mesmo instante que acontecem. Mais uma vez foi provada a dualidade partícula/onda. Tudo é partícula e onda ao mesmo tempo. Nós é que escolhemos com qual aspecto da realidade trabalhar. O experimento da dupla fenda foi realizado na Terra há mais de duzentos anos, mas existem pessoas que ainda não aceitam o resultado da experiência e, principalmente, suas consequências. Agora, através desse filme conseguimos visualizar a olho nu a formação da interferência das ondas.

15 http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/ noticia.php?artigo=mecanica-quantica-filmada-temporeal&id=010165120403