Um exemplo prático para demonstrar esse fenômeno é o experimento da dupla fenda.

Imagine lançar pequenas bolinhas de tinta contra uma parede com duas aberturas. Você esperaria ver duas faixas de tinta na parede atrás das fendas, certo?

Mas, se usarmos partículas subatômicas a história muda: Se não os observarmos as partículas, eles formam um padrão de interferência, como se fossem ondas se sobrepondo. Isso sugere que eles se comportam como ondas e não como partículas.

Mas aqui está a parte mais intrigante: Se tentarmos observar por qual fenda cada partícula passa, o padrão de interferência desaparece!

Elas começam a agir como partículas novamente, criando duas faixas distintas, como bolas de tinta.

Ou seja, a natureza das partículas pode mudar dependendo de como as observamos.

Esse efeito que a observação causa no experimento da dupla fenda é explicado por um fenômeno chamado superposição.

Superposição significa que uma partícula pode existir em múltiplos estados ao mesmo tempo.

No experimento da dupla fenda, antes de observarmos, os elétrons ou fótons estão em um estado de superposição.

Eles passam pelas duas fendas simultaneamente, como ondas.

Mas quando observamos, a superposição colapsa. A partícula é forçada a escolher um caminho, comportando-se como uma bolinha de tinta.

É como se a realidade só decidisse o que fazer quando estamos olhando.

Quer ver como a realidade fica quando não observamos? Clique aqui embaixo:

Para ilustrar a estranheza da superposição, o físico Erwin Schrödinger propôs um experimento mental famoso: o Gato de Schrödinger.

Imagine um gato em uma caixa, junto com um mecanismo que tem 50% de chance de matá-lo baseado na decaída de uma partícula radioativa.

Até que a caixa seja aberta, o gato está em uma superposição de estados – tanto vivo quanto morto.

A situação só se resolve quando observamos o gato. Antes disso, ele está em uma superposição de "vivo" e "morto".

Um estado que não faz sentido em nosso mundo macroscópico, mas é fundamental no mundo quântico.

Na verdade, essa ideia de que a nossa "observação" afeta o estado do gato normalmente acaba sendo mal interpretada.

Não, não é a nossa consciência que faz a superposição colapsar. O que realmente importa não é a observação em si, mas a interação que ocorre.

Isso nos leva a outro conceito fascinante: o entrelaçamento quântico.

Quando duas partículas se entrelaçam, elas se tornam conectadas de tal forma que o estado de uma afeta o estado da outra, não importa a distância entre elas.

Imagine dois dados quânticos. Se eles estão entrelaçados, rolar um dado instantaneamente determina o resultado do outro, mesmo que estejam em lados opostos do universo.

Essa conexão não depende de observação humana, mas da interação entre as partículas no momento do entrelaçamento.

É como se, ao serem entrelaçadas, as partículas compartilhassem as suas informações instantaneamente.

Mas, por que não vemos esses fenômenos no dia a dia?

A resposta está no conceito de decoerência que explica como o comportamento quântico de partículas individuais se perde quando essas partículas interagem com o ambiente.

No nível quântico, partículas podem existir em estados de superposição. Mas, quando essas partículas interagem com inúmeras outras partículas à sua volta, a superposição se desfaz.

É como tentar manter uma onda em um lago perfeitamente calmo enquanto centenas de pedras são jogadas na água.

Essas interações fazem com que as propriedades quânticas se decoerem, ou seja, se dissipem.

No mundo macroscópico, onde há muitas partículas interagindo, a decoerência é extremamente rápida.

Isso faz com que os objetos ao nosso redor se comportem de maneira previsível e clássica.

Por isso, você nunca vê gatos vivos e mortos ao mesmo tempo por aí.

Uma das ideias mais intrigantes da física quântica é o Princípio da Incerteza de Heisenberg.

Em termos simples, ele diz que é impossível conhecer simultaneamente a posição exata e a velocidade exata de uma partícula.

Se medirmos a posição de um elétron com precisão, sua velocidade se torna incerta, e vice-versa.

Este princípio mostra que o mundo quântico é probabilístico, não determinístico.

Ele nos lembra que, no nível quântico, não existem certezas absolutas. E que a realidade é, em parte, indeterminada.

Um dos fenômenos que essa incerteza causa é o tunelamento quântico.

Imagine tentar atravessar uma parede sólida. No mundo macroscópico, isso é impossível.

Mas, no mundo quântico, partículas como elétrons podem fazer exatamente isso!

Como isso funciona?

Quando uma partícula encontra uma barreira, por causa da incerteza da posição dela, há uma pequena probabilidade de que ela esteja, na verdade, no outro lado dessa barreira.

Inclusive, o tunelamento é usado para funcionamento dos transistores e está presente em boa parte dos nossos dispositivos eletrônicos.