Oi. Vi uma parte do vídeo mas só agora achei tempo de escrever.
4- Aos 9 min f.. não entendi. A pergunta é, se colocássemos os dois detectores em frente ao buraco e fechássemos os nossos olhos? Aí ferrou tudo. As ondas não se interagem e o comportamento volta a ser o de macro-objetos, mas segundo o vídeo isso é o que a matemática prediz.. já que não estamos olhando. Mas pera lá, não podemos deixar o detector atrás dos dois medidores e simplesmente não olhar para eles ou não olhar significa sequer ver os resultados do medidor atrás dos buracos?? Aí meio que perde o sentido.
É que, com o objetivo de simplificar a descrição, eles deixaram de lado um conceito importante, mas mais complicado de explicar, que é a
fase da onda. É assim, pense no movimento dos ponteiros de um relógio. Agora se concentre na projeção do ponteiro (dos segundos, digamos) sobre o eixo horizontal. Se você plotar o gráfico dessa projeção em função do tempo, você vai ver uma curva senoidal, como de uma onda. Agora imagine esses gráficos para dois relógios perfeitamente sincronizados: as curvas são idênticas. Por outro lado, se os relógios não estiverem sincronizados, uma senoide vai estar atrasada em relação à outra. Essa diferença é a diferença de fase - numericamente ela é dada pelo ângulo entre os ponteiros desses relógios dessincronizados, se a diferença entre um e outro for de 15 segundos, a diferença de fase é de 90 graus (obviamente, no caso sincronizado a diferença de fase é zero). Pois é, esse tipo de padrão de interferência só aparece
se as ondas que saem das duas fendas estiverem com uma correlação de fase. Só que se você coloca um detetor na frente da fenda, a interação da partícula com ele faz com que a fase dessa onda seja randomizada. Na hora que você destrói a correlação de fase, o padrão de interferência desaparece.
Aí é que entra um outro conceito, também importante e também difícil de explicar, que é o do
emaranhamento. É mais ou menos assim: na hora que a partícula interage com os átomos do detetor (ou do ambiente, como luz ou ar), você não pode mais descrever o estado dessa partícula isoladamente. É preciso levar em conta o estado do porrilhão de átomos que compõe o detetor. Esse mecanismo, conhecido como
decoerência é o responsável pela randomização da fase da onda. Imagine que cada partícula carrega consigo um relógio como o do parágrafo acima [1]. Cada trajetória possível corresponde a uma fase diferente (pense assim: cronometre seu tempo de viagem do trabalho para casa seguindo vários caminhos diferentes - as diferenças angulares na posição dos ponteiros dão a diferença de fase para cada caminho). Agora imagine que cada vez que a partícula colide com algum elétron ou fóton o seu relógio adianta ou atrasa um pouco. Na hora em que a partícula entra no detetor, é como se houvesse N colisões, cada uma atrasando ou adiantando esse relógio... Note que ainda seria possível falar de uma fase, só que agora teria que ser do sistema partícula/detetor.
Note que, embora o vídeo (até onde vi) não menciona isso, é possível ter uma situação em que há duas fendas, uma partícula microscópica e nenhum detetor e mesmo assim não aparecer nenhum padrão de interferência! [2]
O truque é usar pares de partículas emaranhadas: pense num tanque circular com quatro aberturas - duas à esquerda (A' e B') e duas à direita (A e B). No centro desse tanque tem um átomo que decai emitindo um par de fótons necessariamente em direções opostas. As aberturas A e B estão próximas da fenda "de cima" e da "de baixo", respectivamente, de forma que saber por qual abertura a partícula saiu equivale a saber por qual fenda passou. Os fótons que saem pela direita podem escapar por A e B na direção das fendas. Os que saem pela esquerda podem... bem, podem ser capturados ou ir pro espaço intergalático, não importa.
Nesse caso a interferência não aparece e é fácil de demonstrar com um pouco de matemática, mas aqui basta dizer que nesse setup, SE alguém colocasse um detetor do lado esquerdo ele poderia saber se o fóton da direita passou por A ou B. Essa possibilidade mata a interferência (curiosamente, se não fosse assim é possível demonstrar que haveria a possibilidade de se criar um método para comunicação mais rápida que a luz, mas aí já é outra história).
Não entendi o que significa não olhar. Eles colocaram os medidores de maneira graficamente distinta no experimento onde não olhamos.
"any attempt to which of the two holes the marble* passes trough forces the marble to pass through one hole or the other and not bought"
Eles falam que a experiência funciona com qualquer partícula, como começaram com uma bola de mármore em tamanho macro, simplesmente pegaram uma partícula do mesmo material, o que penso que não é acurado do ponto de vista do experimento mas serve para entender a analogia.
Esse tipo de experiência já foi feito com elétrons, nêutrons, etc. e até com fullerenos, que são moléculas que têm 60 ou mais átomos de carbono. E o padrão de interferência é observado.
[1] Essa analogia originalmente foi feita pelo Feynman.
[2] É nessa hora que dou tchau para os meus estudantes e peço para eles me trazerem a resposta na próxima aula. Valendo ponto extra.
