Sumário
77 / 216
Salvando leitura…
A interferência persistia sem encontro entre partículas

Sozinho no aparelho

O experimento que recusa uma única história clássica

O Arquivo espaçou as emissões até que a chance de dois elétrons ocuparem simultaneamente a região interferométrica fosse desprezível. Um ponto apareceu; depois, silêncio; depois outro ponto. O padrão de longo prazo permaneceu.

A expressão popular ‘o elétron interfere consigo mesmo’ tenta capturar esse fato, mas pode sugerir uma pequena esfera dividida em duas cópias materiais que se reencontram. A formulação mais segura é que o estado de um único elétron contém amplitudes para alternativas coerentes e essas amplitudes interferem.

Cada detecção consome aquele elétron no detector. O próximo evento começa com outra preparação. Não existe uma franja incompleta carregada pelo primeiro e finalizada pelo segundo. O histograma acumulado revela a mesma distribuição de Born amostrada repetidamente.

Tonomura e colaboradores tornaram esse acúmulo visível com um sistema de contagem e amplificação. A sequência é famosa justamente porque mantém juntas as duas faces: manchas pontuais desde o primeiro evento e interferência somente reconhecível no conjunto crescente.

Bach e colegas realizaram a lógica com dupla fenda controlável, medindo as distribuições das aberturas isoladas e conjuntas. O experimento exigiu estabilidade extrema: se a fase variasse durante a longa aquisição de eventos individuais, a própria espera apagaria a estrutura procurada.

Lia tentou perguntar o caminho do primeiro ponto depois de ele atingir a tela. A posição final, por si só, não identificava univocamente a abertura. Em regiões onde ambas as amplitudes contribuíam, o registro era compatível com o estado superposto que gerava o padrão.

Tomás deixou um único elétron atravessar o aparelho e desligou tudo. A teoria fornecia uma distribuição, o detector entregara um ponto. Repetir não revelava uma variável escondida daquele mesmo evento; produzia novos eventos equivalentes. A solidão do elétron tornava a interferência mais nítida, não mais fácil de transformar em história.

Fontes desta página

  1. Akira Tonomura, Junji Endo, Tsuyoshi Matsuda, Takeshi Kawasaki e Hiroji Ezawa (1989). Demonstration of Single-Electron Buildup of an Interference Pattern.American Journal of Physics, 57, 117–120. Registra em sequência o acúmulo de impactos de elétrons individuais formando franjas num interferômetro de biprisma eletrônico.
  2. 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.
  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.