Capítulo XVIII

 

DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA

 

2. EXPERIÊNCIA DA DUPLA-FENDA

 

 

“ O pessimista queixa-se do vento, o optimista espera que ele mude

e o realista ajusta as velas.”

- William Ward -

 

 

      Imaginemos uma onda electromagnética, um feixe de luz, que incida sobre um anteparo onde haja duas fendas. Quando a onda passa por entre as fendas, cada uma das fendas passa a ser fonte de um novo movimento ondulatório, tal como se fosse uma onda material, de água, por exemplo.

     Uma característica fundamental deste movimento ondulatório é o fenómeno de interferência, que reflecte o facto de que as oscilações provenientes de cada uma das fendas poderem ser somadas ou subtraídas uma da outra.

     Se colocarmos um segundo anteparo, depois do primeiro, de modo a conseguirmos detectar a intensidade da onda que o atinge, observamos como resultado uma figura de interferência, alternada de máximos e mínimos, correspondente a um padrão de riscas claras e escuras ao qual designamos por franjas de interferência, correspondente à interpretação ondulatória de Young.  Foi este fenómeno que provou o carácter ondulatório da luz.

     Se repetirmos a mesma experiência com partículas materiais, atirando balas por exemplo, podemos deduzir muito intuitivamente qual será o padrão formado no último anteparo:

     Haverá balas que passam por uma fenda e balas que passam pela outra fenda, de modo que, o resultado final será a concentração dessas partículas em duas direcções específicas. Não há fenómeno de interferência. Este é, portanto, o resultado esperado pela Física Clássica, correspondente à interpretação corpuscular de Newton.

     Até aqui tudo bem, mas só até aqui.     

     Pois se realizarmos esta mesma experiência com outro tipo de partículas, como electrões, por exemplo, a serem atirados contra o anteparo com ambas as fendas abertas, forma-se no último anteparo uma figura de interferência!

     Supostamente pensaríamos que os electrões passariam ou por uma fenda ou por outra, formando no final um padrão corpuscular, mas não é isso o que acontece. O que se verifica é um fenómeno de interferência, que é uma propriedade das ondas e, como tal, somos obrigados a assumir que os electrões têm características ondulatórias.

     Mais estranho é quando tentamos realizar esta experiência apenas com uma partícula, isto é, dispara-se um único electrão contra o anteparo.

     Primeiramente, observa-se que essa única partícula atinge o anteparo apenas em um ponto.

     Vamos, então, repetir esta experiência várias vezes consecutivas, lançando um electrão de cada vez. Cada electrão atinge o anteparo sempre num ponto diferente, no entanto, quando se sobrepõem todos os resultados obtidos em cada experiência, obtém-se, espantosamente, a mesma figura de interferência anterior!

     Como é possível que electrões individuais, passando por uma ou outra fenda aleatoriamente, consigam conspirar para formar uma imagem de interferência?!

     Agora, retomando a experiência com fotões, e imaginemos que reduzimos a intensidade do feixe de luz, de modo a que esta seja diminuída até conseguirmos ter fotões individuais a serem atirados um a um contra o anteparo, com as duas fendas abertas.

     Inicialmente constata-se que cada fotão atinge o anteparo final apenas em um ponto e sempre em pontos diferentes, deduzimos portanto que o fotão ou passou por uma fenda ou passou pela outra fenda e não pelas duas fendas em simultâneo, o que revela o carácter corpuscular da luz. Mas se aguardarmos tempo suficiente, os fotões passam por uma fenda ou por outra, mas no final de muitas passagens também se forma uma figura de interferência!

     Porém, se fecharmos uma das fendas e começarmos a disparar os fotões um a um obtém-se novamente um padrão corpuscular bem localizado.

     Estas experiências permitem-nos caracterizar tanto as partículas de radiação como as partículas de matéria como possuindo, simultaneamente, características corpusculares e ondulatórias.

     Para ficarmos com uma ideia mais clara desta experiência vamos visualizar com atenção as seguintes imagens que constituem provas irrefutáveis acerca deste fenómeno. Elas mostram-nos o comportamento ondulatório e corpuscular de qualquer partícula, quer sejam elas fotões ou electrões.

 

 

- Experiência da Dupla Fenda.

Comportamento ondulatório e corpuscular de qualquer partícula:

 fotões, electrões, etc. -

 

     A dualidade onda-partícula pode-se tornar ainda mais exótica. Se quisermos determinar por que fenda é que o fotão ou o electrão passou, alteramos o resultado final da experiência! A figura de interferência é destruída dando lugar a apenas uma concentração bem localizada de partículas!

     Este fenómeno, na sua globalidade, é verdadeiramente espantoso, e dá que pensar! Será possível deduzirmos que ao montarmos uma experiência que evidencie o carácter corpuscular da matéria, isto é, localizar em que fenda é que a partícula passou, destruímos completamente o seu carácter ondulatório?!

     A Mecânica Quântica estabelece que nós interferimos com a alternativa que o sistema escolhe! Supõe que no mundo microscópico temos de ignorar a nossa intuição e todos os conceitos clássicos. E daí surge uma afirmação bem conhecida de Richard Feynman: “Ninguém compreende a mecânica quântica.”. 

     Comparada com as construções claras e lógicas das leis do movimento de Newton, ou com a teoria electromagnética de Maxwell, podemos dizer que a Teoria Quântica encontra-se num estado quase caótico de impossível compreensão. 

     A Mecânica Quântica não nos dá uma descrição muito eficiente para estas experiências. Não obstante o sucesso obtido por esta teoria em outros campos, por exemplo, a equação de Schrödinger, que descreve os estados físicos de uma partícula e sua evolução temporal, actualizada posteriormente com a equação de Dirac. É ela que substitui as equações de Newton da mecânica clássica para uma mecânica aplicada às partículas, definindo com exactidão as suas características e propriedades, contudo, para este caso em particular a Mecânica Quântica não se sente muito confortável com a estranheza das suas próprias experiências.

     Mas será a Mecânica Quântica assim tão diferente da Física Clássica!?

     Muitos dirão, sem sombra de dúvida, que a resposta a esta pergunta é um redondo sim.

     Permitam-me que discorde plenamente!

     A Mecânica Quântica apresenta-nos conceitos bastante diferentes. Entre probabilidades; incertezas; funções de onda; dualidade onda-partícula; quanta, tudo isso são novos conceitos absolutamente radicais que transformam a nossa visão da realidade, capazes de levar à tontura qualquer físico clássico tradicional, difícil de convencer e de converter. Estes princípios capturam a essência da Mecânica Quântica. Propriedades que normalmente pensamos estarem acima de qualquer suspeita, como por exemplo, a definição da posição, velocidade, momento e energia de um objecto quântico são agora vistos como meras flutuações incertas, probabilidades indefinidas.

     Os físicos quânticos aconselham-nos a aceitar a Natureza tal e qual como ela é. No entanto, não nos devemos deixar levar por esta conotação mais mística e indeterminista do mundo quântico, julgando-o de imediato como ilógico e impossível de compreender e há até quem lhe atribua outras descrições mais dramáticas, tais como, bizarra, absurda e irracional.

     Não nos devemos deixar seduzir e render completamente por estes novos conceitos sem sequer tentar enquadrá-los numa relação coerente.

     O compromisso entre o conceito de onda e corpúsculo torna-se numa relação impossível de assimilar e ultrapassar, uma concepção inconciliável com o espírito humano.

     A minha convicção tem como fundamento uma crença profunda na Relação Causa-Efeito. Admito que posso errar, mas pessoalmente não acredito no indeterminismo e na indefinição da Mecânica Quântica.

     Parece-me que, e passo a citar o físico Ernest Rutherford: " Enquanto não formos capazes de explicar uma coisa em termos simples e não técnicos, então, é porque não a compreendemos realmente.". Penso que ainda compreendemos muito pouco acerca da Mecânica Quântica. Enquanto for necessário explicar Física em função de técnicas e com cálculos matemáticos em vez de palavras e conceitos, então, é porque ainda não assimilámos correctamente a totalidade do fenómeno.

     O trunfo da Mecânica Quântica é apoiar-se no método estatístico, sem o qual não consegue explicar um processo ou um fenómeno. O tratamento de um fenómeno é sempre visto relacionando um grande número de partículas e a sua análise estatística permite uma previsão probabilística bastante correcta. Um pouco como a análise termodinâmica das partículas de um gás. É impossível para um meteorologista prever com precisão o movimento de uma única partícula da atmosfera, mas é possível obter uma análise do movimento global de todas as partículas, através de uma tratamento estatístico e probabilístico.

     Desta forma, a Mecânica Quântica funciona quando aplicada a um grande número de partículas, mas já não se aplica ao tratamento de uma única partícula. Pois para estes casos pontuais a Natureza ainda não nos desvendou o seu maior mistério!

     A experiência da dupla fenda expõe-nos esse mistério muito claramente e deixa muito físicos absolutamente intrigados, o que é facto é que, ainda ninguém conseguiu apresentar uma hipótese objectiva e esclarecedora acerca deste fenómeno, e isto deixa os físicos completamente desarmados e sem explicações, a única coisa que podemos dizer é que simplesmente sabemos que é assim que acontece.

     A interpretação ortodoxa da Mecânica Quântica afirma que antes da operação de qualquer medida não podemos falar de realidades porque apenas existem potencialidades.

     Antes de prosseguirmos vejamos, em traços gerais, quais foram as soluções apresentadas para estes fenómenos.

     A Física Quântica não sucumbe à tradição da Física Clássica dizendo que uma partícula passa por uma fenda ou passa por outra, diz que a partícula passa por ambas!

     Também não se submete à tradição dizendo que um fotão percorre um caminho ou percorre outro caminho, diz que percorre todos os caminhos infinitos em simultâneo!

     Querem convencer um leigo de que uma partícula atravessa simultaneamente caminhos diferentes, e nada menos do que um número infinito deles!!

     E ainda que a relação do observador com a experiência altera o resultado da experiência. Se o observador resolver intervir para tentar confirmar por que fenda a partícula passou, o sistema apercebe-se, faz batota, e escolhe uma fenda definida!!!

     Pessoalmente, pediria o livro de reclamações. Isto é absolutamente de loucos!

     A interpretação quântica rejeita o conceito de ondas físicas e passamos a considerar ondas de probabilidade. Isto implica, necessariamente, que para explicar a experiência temos de abdicar da relação de causalidade.

     Sob o meu ponto de vista, rejeitar esta relação causal implica abdicar da nossa capacidade de pensar sobre as coisas.

     Se  não  podemos  estabelecer  um  raciocínio  com  base na  relação causa-

-efeito de que forma é que se pretende avançar em ciência e consolidar novos conhecimentos?

     Pessoalmente, penso que, tanto a Teoria das Cordas como o Princípio da Incerteza têm enfraquecido as bases da ciência, de formas diferentes e distintas.

     Se a Teoria das Cordas põe em causa a relação entre Teoria e Experiência, a própria Física como ciência experimental; por outro lado, o Princípio da Incerteza conduz-nos a um destino sem rumo, pois ao abrir as portas a estes novos conceitos de incerteza, fecha-nos o conceito de Certeza.

      A partir daqui torna-se quase impossível continuar a fazer ciência. Se a ciência perde a coerência da teoria com a verificação experimental, se a ciência abdica da relação causa-efeito, em que nível é que fica a Ciência?!

     O que está aqui em causa, repito, é o próprio conceito de Ciência!

     A ciência tradicional dos antigos, trabalhada com a Física Clássica, sempre foi um bom guia, e sempre deu os seus frutos para aqueles que acreditaram e souberam ser pacientes …

     De volta à Dualidade:

     A mecânica Quântica argumenta a intervenção probabilística que assegura que a partícula não se dividiu propriamente em pedaços mais pequenos, apenas indica a existência das regiões onde essa partícula pode ser encontrada com maior probabilidade. O que na prática não explica muito do processo físico, aquilo que todos nós mais gostaríamos de saber … o ‘como’!

     Estas experiências tão familiares que todos nós já conhecemos, sob o meu ponto de vista, continuam a aguardar por uma explicação.

     Concentremo-nos apenas na descrição dos factos. E vale a pena termos muita atenção aos pormenores.  Se este fenómeno de facto acontece, então, é porque é possível. Resta-nos saber como!

     Eu tenho uma sugestão, ainda não muito rigorosa mas que pode levantar uma outra hipótese … mais clássica!

     Aproveito para realçar, uma vez mais, que a Física Moderna não deveria esquecer e excluir todos os princípios ensinados pela modesta Física Clássica.

 

Esta velha ciência acumula imensa sabedoria e ainda não revelou toda a sua sapiência.

     Há uma Lei no Universo na qual eu ainda não consegui deixar de acreditar, que é na Relação Causa-Efeito, e este é o pilar fundamental de toda a construção da Física Clássica.

     Como diria alguém em tempos:  “Deus não joga aos dados.” – Einstein -, portanto, é óbvio que a Natureza encontrou uma maneira de enquadrar a dualidade num processo lógico.

     Se assumirmos uma perspectiva geral e observarmos o panorama completo, podemos reparar que temos três problemas na Física Moderna à espera por uma resolução:

     Experiência da dualidade onda-partícula;

     Intervenção na dupla fenda;

     Salto quântico do electrão.

… se olharmos atentamente podemos reparar que todos estes problemas estão a aguardar por uma explicação comum, porque no fundo são tudo efeitos do mesmo fenómeno!

     Avancemos primeiramente para o enigmático salto quântico do electrão:

     Numa primeira abordagem, aparentemente mágica, podemos dizer que os fotões quando colidem com a electrosfera materializam o electrão nesse ponto, tornando-o numa partícula corpuscular. A acção do fotão na periferia do átomo estabelece a concentração da densidade de carga do electrão para uma zona pontual ao nível energético correspondente.

     O número quântico principal que estabelece o raio das orbitais onde os electrões podem permanecer tem uma definição específica e descontínua porque se referem às distâncias em que ocorre a emissão e a absorção de energia, isto é, aos níveis energéticos. Nesses momentos o electrão assume o seu comportamento corpuscular, com a absorção de energia ocorre o colapso da onda do electrão, e com a emissão de energia ocorre o espalhamento da onda do electrão.

     Contudo, o electrão tem inicialmente a sua densidade de carga eléctrica distribuída mais ou menos uniformemente consoante o formato da orbital em torno do núcleo. Na presença do fotão a distribuição dessa densidade é alterada e eis que parece ocorrer o salto quântico, que na realidade não é propriamente um salto mas sim uma alteração linear da distribuição da densidade da carga do electrão que passa a ser concentrada para um único ponto bem definido do átomo, e para um raio e distância ao núcleo muito bem definido, correspondente ao nível energético. E então dizemos que o electrão descreveu um salto quântico mas na verdade o que aconteceu foi que o electrão assumiu a sua faceta material.

     Quando isto acontece é porque o fotão tem o poder de agir sobre a carga do electrão, concentrando-a num único ponto e numa partícula pontual e corpuscular, de forma que, podemos considerar o fotão como sendo uma partícula portadora de um campo próprio cujo carácter incide na atracção de cargas mínimas, neste caso, de cargas negativas.

     Poderíamos supor que, ao contrário da Força Forte que atrai as cargas positivas dos protões no núcleo mantendo-os unidos, o fotão teria a particularidade de atrair, unir e concentrar densidades reduzidas e mínimas de carga, isto é, a carga de um único electrão, a carga elementar.  

     Nesta primeira fase fiquemos somente com a retenção geral desta ideia, que as partículas no seu estado de equilíbrio natural assumem a sua faceta ondulatória mas se forem perturbadas por um fotão permutam de forma e assumem o carácter corpuscular. A intervenção do fotão é crucial.

     Agora, vejamos o que é que está a acontecer na experiência da dupla fenda…

     As condições da experiência são muito importantes. A experiência é realizada da seguinte forma: isolando o sistema da luz exterior, isto é, colocando o emissor de partículas, o anteparo com fendas e um anteparo final sensível à luz num sistema fechado e isolado da perturbação de fotões externos, uma vez que o que pretendemos verificar é o padrão de luz e o seu contraste que se forma no anteparo final, como uma película de um filme. Quando projectamos fotões, a placa fotográfica regista a luz que passa pelas fendas em pontos claros.  Quando projectamos partículas como electrões utiliza-se um filme de fósforo, esta substância é sensível a qualquer acção externa e é, basicamente o mesmo princípio que está presente nas antigas televisões com tubos de raios catódicos, e o embate causado por estas partículas também provoca pontos luminosos.

     Estando isto esclarecido, passemos para uma primeira fase da experiência: a projecção de um feixe de electrões com as duas fendas abertas:

     Quando os electrões são projectados contra o alvo de matéria, contra o anteparo final, adquirem velocidade e como tal assumem o seu carácter ondulatório. Uma vez que durante o percurso não há interferência com fotões, os electrões não sofrem nenhuma perturbação e continuam o seu caminho na sua faceta ondulatória. O carácter ondulatório preserva-se.

     Como temos duas fendas abertas, o carácter ondulatório dos electrões dá lugar ao fenómeno de interferência. O resultado projectado no anteparo final é o de ondas.

     Segunda fase da experiência: a projecção de um feixe de luz com as duas fendas abertas.  Esta experiência é praticamente análoga à anterior:

     A luz é uma onda electromagnética constituída por um número imenso de fotões, tal como as ondas de água são constituídas por uma corrente enorme de moléculas de água. O carácter ondulatório da luz é preservado do início ao fim e assiste-se no anteparo final um fenómeno de interferência. O resultado da projecção também é o de ondas.

     Agora, na tentativa de manter este raciocínio, passemos à frente na experiência e adiantamo-nos até à parte em que pretendemos saber por que fenda é que o electrão passou.

     Ora, para sabermos por que fenda é que o electrão passou é preciso iluminá-lo, ou seja, apontar-lhe luz. Ao apontar-lhe luz o electrão reflecte a sua presença e posição, como qualquer objecto. Mas esta acção só por si já causa a interferência necessária para alterar a faceta ondulatória inicial do electrão. O contacto do electrão com o fotão transforma-o obrigatoriamente e automaticamente na sua faceta corpuscular, pela razão que expliquei no salto quântico. Não há uma relação directa com o observador, há sim uma relação de causa-efeito! A intervenção do fotão é fundamental.

     Agora, o truque do mágico está na parte final da experiência, na propriedade corpuscular do electrão e do fotão!

     A luz ainda deve conter muitas propriedades que nós desconhecemos e seguramente muitos segredos para desvendar.

     Contudo, nesta experiência da dupla fenda penso que temos estado a dar atenção somente à primeira parte da experiência, ou seja, à parte da acção e temos estado a esquecermo-nos da 3ª Lei de Newton sobre o princípio da acção-reacção!

     O anteparo final oferece uma reacção, reacção essa que altera o desfecho da experiência. Vejamos como: Sabemos que se propagarmos uma onda material em direcção a um obstáculo, por exemplo seja ela uma onda de som ou de água, obtemos uma reacção, isto é, a onda pode ser reflectida em parte ou na totalidade, porque o obstáculo oferece uma reacção.

     Será que no caso da projecção de uma partícula individual, quer seja ela de radiação ou corpuscular, o nosso obstáculo não oferecerá também uma reacção!? E se realmente oferece uma reacção, qual será essa reacção?!

     É preciso esclarecer primeiramente o que queremos dizer com ‘partículas’ de radiação ou ‘partículas corpusculares’. Posso já adiantar-vos que o conceito corpuscular é que nos atrapalha o raciocínio.

     Avancemos primeiramente para a experiência com um electrão.

     Para o caso específico do electrão confesso que inicialmente estava a pensar na fosforescência do material e na reemissão de luz e portanto na acção dos fotões, mas isso só tornaria o fenómeno ainda mais complexo e diminuiria as probabilidades de obtermos sempre a mesma imagem padrão no anteparo final. Depois, surgiu outra hipótese, muito mais simples!    

     Depois de termos em mãos a solução de um processo é que nos damos conta de como ele é simples …

     É bom pensar que as coisas e os processos são simples, isso é sempre um bom guia. Mas às vezes até conseguem ser irritantemente simples!

     Mais uma vez, os fotões têm sempre o seu papel principal, são eles que decidem o desfecho final da experiência.

     Como devem se recordar, os electrões não emitem fotões somente quando transitam de níveis energéticos. Há uma outra forma de processar fotões. E qual é essa forma?!

     Deixo-vos a pensar por uns momentos …

     A solução para esta experiência decorre da seguinte relação:

 

- Diagramas de Feynman! -

 

   

 Com este conceito em mente, já podemos prosseguir com mais alguns esclarecimentos:    

 

     Sempre que dois electrões se encontram em rumo de colisão comunicam entre si repulsivamente, avisando o outro electrão da sua presença e proximidade. Uma vez que o carácter destas duas partículas é naturalmente repulsivo inicia-se um ‘combate’ entre elas que se faz através da transmissão de fotões uns contra o outro.

     De certa forma, os fotões actuam como mensageiros que transportam a informação de um electrão para outro comunicando a seguinte mensagem: 'não te aproximes, as nossas cargas são repulsivas'.

      Com este conceito em mente já podemos proceder com mais alguns avanços.

     Relembremos, primeiramente, que o movimento inicial do electrão é sempre ondulatório. Sempre que o electrão adquire velocidade ou está em movimento assume a sua faceta natural que é a ondulatória.

     Somente nos momentos em que há o colapso ou o espalhamento da onda, que corresponde, respectivamente, aos momentos de absorção e emissão de fotões, e somente nesses casos, no exacto momento de colisão ou do colapso, é que a velocidade do electrão é alterada e, portanto, este assume o seu carácter dual permutando para a sua forma corpuscular ou ondulatória.

     Nesta experiência da projecção de um electrão de cada vez, com as duas fendas abertas, o resultado final, numa primeira fase, é corpuscular mas a composição final é ondulatória. Vejamos como será possível pintarmos este quadro.

     Primeira parte:

      O que é que acontece na passagem por entre as fendas do primeiro anteparo? O electrão atravessa-as como onda ou como partícula?

     Já vimos que a mecânica quântica considera que a partícula atravessa ambas as fendas em simultâneo, como se o electrão possuísse o dom da ubiquidade.

     Um passo de cada vez, e mais uma vez torna-se necessário adquirirmos algum grau de abstracção: Primeiramente temos de assumir que o electrão viaja na sua faceta ondulatória, uma vez que esse é o seu estado natural e, por isso, aproxima-se do primeiro anteparo, constituído por duas fendas, na forma de onda.

     E o que é que acontece quando o electrão encontra o anteparo?

     Embora o electrão viaje inicialmente em direcção ao primeiro anteparo em forma de onda, este não atravessa as duas fendas como se fosse uma onda, isto é, em simultâneo. Assim que a frente de onda se aproxima do anteparo, e no caso do electrão não ser logo absorvido no primeiro anteparo, resta alguma probabilidade de a frente de onda do electrão que avança estar ligeiramente mais próxima de uma fenda ou de outra.

     Recordemos que a propagação de uma onda é sempre circular e de raio constante em torno de um centro de emissão.

     Assim que esta frente está suficiente próxima de uma das fendas inicia-se o reconhecimento de possível colisão com os electrões da placa  e, como tal, a onda electrónica colapsa e converte-se na sua faceta corpuscular, é nesta fase que o electrão viajante  troca fotões com os electrões do anteparo que envolvem a fenda.

    Recapitulando, sendo as fendas de tamanho reduzido, a frente de onda que está mais próxima de passar por uma das fendas deve estar suficientemente perto para reconhecer os electrões da própria fenda, como tal, há troca de fotões e o electrão assume a sua faceta corpuscular, sendo que esse combate evita que haja um rumo de colisão entre os electrões da placa e o electrão viajante, contribuindo para que o electrão consiga ‘desviar-se’ e ultrapassar o buraco da fenda com segurança, a dispersão do electrão evita o choque frontal com o primeiro anteparo.

     Assim que ultrapassa a fenda, o nosso electrão viajante está a afastar-se dos electrões do primeiro anteparo e, como tal, o electrão viajante pode retomar tranquilamente a sua viagem assumindo, novamente, a sua faceta ondulatória. Com a particularidade de que aquela troca de energia de fotões veio alterar o seu momento e direcção, sucedendo-se que as novas frentes de onda que se espalham têm sempre direcções distintas e a frente de onda avança em direcção ao anteparo final sempre com rumos de colisão completamente diferentes. E, mais uma vez, antes de colidir com o anteparo final, o combate com fotões e a mutação corpuscular repete--se.

     Segunda Parte:

     Concentremo-nos agora somente no anteparo final.

     Quando está nas proximidades do anteparo final, a nova frente de onda, que transporta outro momento e direcção, começa a detectar electrões nas proximidades e o provável embate com um electrão do anteparo final.

     Quando os dois electrões estão suficientemente próximos para se reconhecerem um ao outro inicia-se o ‘combate’ com fotões. E sempre que há fotões nas proximidades, o que é que acontece?! O colapso da onda do electrão viajante e por isso este atinge sempre o anteparo na sua faceta corpuscular!  Uma vez que não existem quaisquer fendas por onde o nosso electrão viajante possa escapar, a colisão é inevitável.

     No caso da emissão de vários electrões em simultâneo, como vos referi logo no início, o resultado final é o de interferência, no entanto, a situação é análoga à da emissão de um único electrão. São sempre ondas que vêm a caminho e que embatem na forma corpuscular. O que acontece é que dada a velocidade de deslocamento destas partículas, cujos valores estão na ordem de grandeza da velocidade da luz, à volta de 107 m/s, o processo de sobreposição corpuscular é tão rápido que transmite-nos a sensação de ter chegado uma onda em simultâneo. Mas não é bem isso que acontece.

     Vejamos a situação com rigor e mais lentamente:

     A primeira frente de onda avança em velocidade, os electrões do anteparo final começam a pressentir a ameaça e começam a preparar a sua defesa. Os Soldados do Comando da frente de onda que avança fazem a sua primeira avaliação do território de colisão e detectam o inimigo, a Tropa de Elite do anteparo. Quando a primeira frente de onda está suficientemente perto, inicia-se o ataque sem piedade com disparos de fotões. Os electrões assumem a sua postura física corpuscular e continuam o combate. Enquanto isto, mais Soldados do Comando vêm a caminho, novas frentes de onda avançam rapidamente, aproveitam a oportunidade, pois sabem que a Tropa de Elite do anteparo continua ocupada com os primeiros Soldados do Comando. Os Soldados do Comando estão em maioria e a Tropa de Elite do anteparo vê-se impotente para tantos invasores, é aí que as outras frentes começam a chegar, a distribuir-se, e a apoderar-se do território lateral do anteparo, atingindo o alvo nas outras frentes.

     Um plano de ataque que nem lembraria a Napoleão!

     E é por isto que a figura de interferência é ligeiramente mais brilhante ao centro e mais suave nos bordos!

 

 

- Gráfico da distribuição da intensidade espacial no alvo -

 

       Para a experiência com um único fotão, o fenómeno é exactamente idêntico ao de um único electrão.

      A subtileza do raciocínio é a seguinte: Tudo começa como ondas mas tudo termina como partículas!

     Como podem verificar, o dualismo onda-partícula não arrasta consigo a incerteza da posição e velocidade, o que arrasta é antes um perfeito desconhecimento de um processo ou de um fenómeno.  

     Sempre que falarmos em electrões, fotões, protões, etc., devemos dizer que estes entes quânticos propagam-se como ondas mas trocam energia como partículas! E podemos considerar que essa troca ocorre sob a forma de pacotes de energia, quantas, ou como quantidades discretas de campos.