Sumário
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Salvando leitura…
A soma clássica falhou onde as amplitudes se cancelaram

As duas abertas

O experimento que recusa uma única história clássica

Tomás abriu as duas fendas. A tela não mostrou apenas dois envelopes sobrepostos. Dentro do envelope de difração apareceram franjas estreitas, alternando máximos e mínimos. Em alguns pontos, abrir uma segunda passagem reduziu a taxa de detecção em vez de aumentá-la.

Esse detalhe condenava a soma clássica. Se cada elétron escolhesse uma fenda e carregasse uma probabilidade positiva independente até a tela, permitir mais um caminho não poderia criar regiões mais escuras que antes. Mas amplitudes complexas podem cancelar-se quando chegam com fase oposta.

Para fendas separadas por distância d e uma tela distante, a diferença de caminho varia aproximadamente com d senθ. A fase relativa é 2π vezes essa diferença dividida por λ. Máximos aparecem perto de d senθ=mλ; mínimos, quando a diferença corresponde a meio múltiplo ímpar.

O padrão observado é o produto entre a interferência de dois centros e o envelope de difração de cada abertura. A separação d controla principalmente o espaçamento das franjas; a largura a controla o envelope. Misturar as duas escalas gera fórmulas escolares que parecem contraditórias.

Lia aumentou o momento do elétron. O comprimento de onda de de Broglie diminuiu e as franjas se aproximaram. A relação h/p, confirmada no níquel, reaparecia numa geometria que não dependia da rede cristalina. O padrão seguia o estado do feixe e as dimensões da máscara.

Tomás comparou as três curvas medidas no experimento controlado: apenas esquerda, apenas direita, ambas. A curva de ambas continha oscilações que não estavam em nenhuma curva isolada. Subtrair P₁+P₂ deixava o termo de interferência como assinatura direta da coerência.

No centro da tela, Lia marcou um máximo. Não concluiu que o elétron ‘preferira os dois caminhos’. Concluiu apenas o que os dados exigiam: enquanto nenhum registro distinguia as alternativas, a previsão correta somava amplitudes associadas a elas. Qual história contar entre as fendas permanecia outra questão.

Fontes desta página

  1. Roger Bach, Damian Pope, Sy-Hwang Liou e Herman Batelaan (2013). Controlled Double-Slit Electron Diffraction.New Journal of Physics, 15, 033018. Realiza dupla fenda eletrônica controlada, alternando cada abertura e registrando a construção do padrão por eventos individuais.
  2. Claus Jönsson (1961). Elektroneninterferenzen an mehreren künstlich hergestellten Feinspalten.Zeitschrift für Physik, 161, 454–474. Demonstra difração e interferência de elétrons em fendas artificiais simples e múltiplas microfabricadas.
  3. Max Born (1926). Quantenmechanik der Stoßvorgänge.Zeitschrift für Physik, 38, 803–827. Desenvolvimento extenso da teoria quântica de colisões e da interpretação estatística das amplitudes de transição.