3 : Além da Velocidade da Luz.

3.1 Teorema de Bell

Uma das coisas estranhas no mundo da física quântica é que, para duas partículas, parece que algo que acontece para uma delas pode se propagar instantaneamente para a outra. Ou seja, a teoria quântica parece funcionar de maneira “não-local”.

O teorema de Bell diz que existe não-localidade na natureza. Mas será que a realidade mesma é não-local, ou essa não-localidade é algo que aparece só na teoria? Um dos primeiros a pensar profundamente nisso foi Einstein, em 1935, juntamente com Podolsky e Rosen. Estes foram os criadores do Paradoxo EPR (Einstein -Podolsky-Rosen).

Outro que pensou nesses assuntos, em 1952, foi o físico David Bohm, que criou uma versão da teoria quântica que fala de uma realidade na qual uma causa pode se propagar instantaneamente. É uma teoria na qual a realidade é não-local!

A teoria de Bohm pode ser chamada de “realista”, pois ela fala que existe uma realidade física, com “variáveis ocultas”, que ninguém jamais pode observar diretamente. A idéia de Bell era de que talvez toda teoria física realista, que queira prever tudo o que a Física Quântica preveja, tenha que ser não-local, como a teoria de Bohm. O grande mérito de Bell foi ter feito a pergunta certa: será que toda teoria quântica realista tem que ser não-local? Feita a pergunta, não demorou muito para ele conseguir demonstrar a resposta: sim! Nascia assim o famoso “teorema de Bell”.

Este teorema diz o seguinte: há uma certa grandeza cujo valor, para qualquer teoria quântica realista local, é sempre menor ou igual ao número 2 (trata-se portanto de uma desigualdade). Já para a teoria quântica usual este valor pode ser maior do que 2. A teoria do Bohm é realista não-local, então o valor pode ser maior do que 2.

A maioria dos físicos da época interpretava a Teoria Quântica de maneira “não realista”, então, para eles, o valor também poderia ser maior do que 2.

Isso foi em 1964. Demoraram vários anos para os outros físicos entenderem o que Bell quis dizer. Na década de 1970, eles fizeram uns experimentos e confirmaram que o valor da grandeza mencionada poderia ser maior do que 2, ao contrário do que previam as teorias realistas locais.

Na realidade, o teorema de Bell consiste em uma classe de desigualdades, uma das quais foi demonstrada por John Bell, que no meado dos anos 60 examinou criticamente a proposta apresentada por von Neumann da não-existência de variáveis ocultas.

Bell mostrou que a hipótese do realismo local, ou seja,
         1)que uma partícula possui valores definitivos que não dependem do processo de observação e
         2)que a velocidade de propagação dos efeitos físicos é finita,
não é compatível com a mecânica quântica.

O teorema de Bell ofereceu uma forma de quantificar alguns conceitos associados com o paradoxo EPR e permitiu por fim aos testes experimentais de rede quântica versus realismo local.

O teorema de Bell foi comprovado pela primeira vez em 1972 por John Clauser, de Berkeley.

3.2 Alain Aspect

Em 1982 uma equipe de pesquisa liderada pelo físico francês Alain Aspect, realizou o crucial experimento do "teste de Bell", e descobriu que sob certas circunstâncias, partículas subatômicas como os elétrons são capazes de instantaneamente se comunicar uns com os outros não importando a distância entre eles. Podem ser 5 metros ou 5 bilhões de metros. De alguma forma uma partícula sempre sabe o que a outra está fazendo.

O problema com esta descoberta é que ela coloca em questão a afirmação de Einstein que nenhuma comunicação pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz. E como viajar mais rápido que a velocidade da luz é o objetivo máximo para quebrar a barreira do tempo, este fato estonteante tem feito com que muitos físicos tentem vir com maneiras elaboradas para descartar os achados de Aspect.

O físico da Universidade de Londres, David Bohm, acredita que as descobertas de Aspect implicam em que a realidade objetiva não existe, que a despeito da aparente solidez o universo está no coração de um holograma fantástico, gigantesco e extremamente detalhado.

Em termos mais simples, a experiência fornece fortes evidências de que um evento quântico em um local pode afetar um evento em outro local, sem nenhum mecanismo óbvio para a comunicação entre os dois locais.