O brilhante erro de Einstein: Estados entrelaçados- Chad Orzel
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0:06 - 0:10Albert Einstein teve um papel fundamental
no lançamento da mecânica quântica, -
0:10 - 0:13através da sua teoria
do efeito fotoelétrico -
0:13 - 0:17mas manteve-se profundamente preocupado
com as suas implicações filosóficas. -
0:17 - 0:21Apesar de muitos de nós ainda se
lembrar dele pela fórmula E=MC^2, -
0:22 - 0:27a sua última grande contribuição
para a Física foi um artigo de 1935, -
0:27 - 0:32feito em colaboração com os seus jovens
colegas Boris Podolsky e Nathan Rosen. -
0:32 - 0:36Considerada como uma estranha e filosófica
nota de rodapé até meados dos anos 80, -
0:36 - 0:39este artigo EPR foi recentemente
considerado essencial -
0:39 - 0:42para um novo entendimento
da mecânica quântica, -
0:42 - 0:44com a sua descrição
de um estranho fenómeno -
0:44 - 0:47agora conhecido por
"estados entrelaçados". -
0:48 - 0:52O artigo começa por considerar
uma fonte que emite pares de partículas, -
0:52 - 0:55cada uma delas
com duas propriedades mensuráveis. -
0:55 - 0:57Cada uma dessas medições
tem dois resultados possíveis, -
0:57 - 0:59de igual probabilidade.
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0:59 - 1:02Consideremos 0 ou 1
para a primeira propriedade -
1:02 - 1:04e A ou B para a segunda.
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1:04 - 1:06Quando se realiza uma medição,
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1:06 - 1:09as medições subsequentes da mesma
propriedade na mesma partícula -
1:09 - 1:12vão obter o mesmo resultado.
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1:12 - 1:14A estranha implicação desta situação
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1:14 - 1:16não é apenas que o estado de uma partícula
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1:16 - 1:18é indeterminado até ser medido,
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1:18 - 1:21mas também que, assim sendo,
é a medição que determina o estado. -
1:21 - 1:24E, além disso, que as medições
se afetam uma à outra. -
1:24 - 1:27Se medirmos uma partícula
como estando no estado 1, -
1:27 - 1:29e de seguida fizermos
um segundo tipo de medição, -
1:29 - 1:33haverá uma probabilidade de 50%
de obter A ou B, -
1:33 - 1:35mas, se a seguir, repetirmos
a primeira medição, -
1:35 - 1:37teremos 50% de probabilidade
de obter 0 -
1:37 - 1:41mesmo que a partícula
já tenha sido medida como 1. -
1:41 - 1:45Assim, mudar a propriedade a ser medida
baralha o resultado inicial, -
1:45 - 1:48permitindo a obtenção
de um valor novo e aleatório. -
1:48 - 1:51Fica tudo ainda mais estranho
quando olhamos para ambas as partículas. -
1:51 - 1:54Cada uma das partículas gerará
um resultado aleatório -
1:54 - 1:56mas, se compararmos os dois,
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1:56 - 1:59vemos que ambos estão
perfeitamente correlacionados. -
1:59 - 2:02Por exemplo, se ambas as partículas
são medidas como zero, -
2:02 - 2:04esta relação irá manter-se sempre.
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2:05 - 2:07Os estados das duas partículas
estão "entrelaçados". -
2:07 - 2:11A medição de uma irá dar-nos a da outra,
sem margem para erro. -
2:11 - 2:14Mas este entrelaçamento parece desafiar
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2:14 - 2:16a famosa teoria da relatividade
de Einstein -
2:16 - 2:19porque não há nada que limite
a distância entre as partículas. -
2:19 - 2:21Se medirmos uma em
Nova Iorque ao meio-dia -
2:21 - 2:25e outra em São Francisco
um nanossegundo depois, -
2:25 - 2:28iremos obter exatamente o mesmo valor.
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2:28 - 2:30Mas se a medição determina o valor
-
2:30 - 2:34isso implica que uma partícula envia
uma espécie de sinal à outra -
2:34 - 2:37a uma velocidade 13 milhões de vezes
superior à velocidade da luz, -
2:37 - 2:40o que é impossível, de acordo
com a teoria da relatividade. -
2:41 - 2:43Por isso, Einstein rejeitou
esse entrelaçamento -
2:43 - 2:46como sendo"spuckafte ferwirklung"
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2:46 - 2:48ou "ação fantasmagórica à distância".
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2:48 - 2:51Ele concluiu que a mecânica quântica
devia estar incompleta, -
2:51 - 2:55uma mera aproximação
de uma realidade mais profunda, -
2:55 - 2:58em que ambas as partículas
possuem estados predeterminados -
2:58 - 3:00que estão ocultos para nós.
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3:00 - 3:03Os defensores da teoria quântica ortodoxa,
liderados por Niels Bohr, -
3:03 - 3:07mantiveram que os estados quânticos
são, por definição, indeterminados, -
3:07 - 3:10e o entrelaçamento permite
que o estado de uma partícula -
3:10 - 3:13dependa do estado
da sua parceira distante. -
3:13 - 3:16Durante 30 anos, a Física
permaneceu num impasse, -
3:16 - 3:20até que John Bell percebeu que a chave
para testar o argumento EPR -
3:20 - 3:24era analisar casos envolvendo
diferentes medições das duas partículas. -
3:25 - 3:29As teorias das variáveis locais ocultas,
apoiadas por Einstein, Podolsky e Rosen, -
3:29 - 3:34limitavam estritamente a frequência
de possíveis resultados como 1A ou B0 -
3:34 - 3:37porque os resultados tinham
de ser predeterminados. -
3:37 - 3:40Bell mostrou que uma abordagem
meramente quântica, -
3:40 - 3:43na qual o estado é realmente
indeterminado até ser medido, -
3:43 - 3:46possui limites diferentes
e prevê resultados de medições mistos -
3:46 - 3:49que são impossíveis numa
situação predeterminada. -
3:49 - 3:53Assim que Bell conseguiu arranjar
uma forma de testar o argumento EPR, -
3:53 - 3:55os físicos colocaram-na em prática.
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3:55 - 4:00Começando com John Clauser nos anos 70
e com Alain Aspect no início dos anos 80, -
4:00 - 4:03dezenas de experiências testaram
a previsão EPR, -
4:03 - 4:05e todos descobriram o mesmo:
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4:05 - 4:08a mecânica quântica estava correta.
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4:08 - 4:11As correlações entre os estados
entrelaçados indeterminados -
4:11 - 4:12das partículas são reais
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4:12 - 4:16e não podem ser explicadas
por uma variável mais profunda -
4:16 - 4:20O artigo EPR acabou por estar errado,
mas de forma brilhante. -
4:20 - 4:22O facto de levar os físicos
a refletirem profundamente -
4:22 - 4:24sobre os fundamentos da física quântica,
-
4:24 - 4:27levou a elaborações
mais profundas da teoria -
4:27 - 4:31e ajudou a iniciar as pesquisas
sobre temas como a informação quântica, -
4:31 - 4:32agora um campo próspero
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4:32 - 4:36com o potencial de desenvolver
computadores de poder inigualável. -
4:37 - 4:40Infelizmente, a aleatoriedade
dos resultados -
4:40 - 4:42impede cenários de ficção científica,
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4:42 - 4:44como usar partículas entrelaçadas
para enviar mensagens -
4:44 - 4:46mais rapidamente do que a luz.
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4:46 - 4:49Por isso, a teoria da relatividade
está segura, por agora. -
4:49 - 4:54Mas o universo quântico é muito mais
estranho do que Einstein queria acreditar.
- Title:
- O brilhante erro de Einstein: Estados entrelaçados- Chad Orzel
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Vejam a aula completa em: http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-brilliant-mistake-entangled-states-chad-orzel
Quando pensas em Einstein e física, E=mc^2 é provavelmente a primeira coisa que te vem à cabeça. Mas uma das suas maiores contribuições para a área veio na verdade na forma de uma estranha e filosófica nota de rodapé de um artigo que ele coescreveu em 1935 -- que acabou por se revelar errado. Chad Orzel explica em detalhe o artigo "EPR" de Einstein e os seus insights sobre o estranho fenómeno dos estados entrelaçados.
Lição de Chad Orzel, animação de Gunborg/Banyai.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
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- 05:10
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Inês Freire edited Portuguese subtitles for Einstein's brilliant mistake: Entangled states - Chad Orzel | ||
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