domingo, 12 de maio de 2013

3184) Posição e velocidade (12.5.2013)



Os “pardais” são esses sistemas de controle do trânsito que detectam quando um carro está acima da velocidade permitida, e tiram uma foto da placa para multar o motorista. 

Esse sistema tem dois equipamentos distintos. 

Um é o detetor de velocidade, que funciona parecido com o radar: manda um sinal na direção do carro e o recebe de volta, várias vezes por segundo, e a cada vez mede a distância desse percurso. Assim ele percebe que o objeto está cada vez mais próximo, compara as posições sucessivas ao longo do tempo, e calcula com que velocidade ele se move. 

O outro equipamento é uma câmara fotográfica: ela bate a foto do carro (para registrar a placa) e mostra exatamente em que ponto ele estava num momento específico.

Isto quer dizer que se você quer saber a velocidade com que o carro se move, tem que consultar o Equipamento 1, que mede o deslocamento dele em instantes sucessivos, mas não dá uma posição específica. Dá o deslocamento. Diz algo como: “Estava a 10,8 metros... estava a 10,7 metros... estava a 10,6 metros...” Mas é uma medição que não “congela” o objeto, não o mostra num lugar específico.

Se você quer saber onde estava o carro, ver o carro, você tem que usar o Equipamento 2, e bater a foto. Mas aí, a foto não pode mostrar a que velocidade o carro estava se movendo. Na foto, o carro aparece parado, congelado no tempo. Estava a mais de 80 km/h? Não dá pra saber.

É mais ou menos isso que acontece quando os cientistas querem detectar as partículas subatômicas, como o elétron. Por um lado, usando a medição 1, pode-se avaliar com precisão a velocidade com que ele se move, mas nunca se pode saber onde ele está, porque essa medida requer diferentes momentos no tempo, e diferentes posições. Quando se avalia, usando a medição 2, a posição dele, perde-se de vista a velocidade. 

É este o Princípio da Incerteza de Heisenberg.

Esse problema tradicional da Física já foi ilustrado por Arthur Koestler com uma comparação também muito útil: ele dizia que medir essas coisas era como filmar ou fotografar dois objetos situados a certa distância um do outro. Cada vez que focalizamos com nitidez absoluta o objeto mais próximo, o mais distante fica borrado; e vice-versa.


Uma das consequências filosóficas disto é que quanto mais examinamos o Universo com rigor de detalhe, com minúcia, mais difícil é estabelecer conclusões gerais. Quanto mais nítida fica a letra A, mais borrado fica o resto do alfabeto inteiro. 

O problema da ciência de hoje é uniformizar numa só teoria geral uma quantidade absurda de dados extremamente exatos colhidos por equipamentos extremamente precisos, mas que não dialogam uns com os outros.