Breviário do pensamento cosmológico – o Princípio da Incerteza de Heisenberg[1]
Para prever a posição e a velocidade futuras de uma partícula é necessário poder medir, com precisão, a sua posição e velocidade actuais. O processo para conseguir este resultado consiste em fazer incidir luz na partícula. Algumas das ondas luminosas serão dispersas pela partícula, o que indicará a sua posição. Mas não conseguiremos determinar a posição da partícula com maior rigor do que a distância entre cristas consecutivas de ondas luminosas; de modo que é necessário utilizar luz de onda curta para medir com precisão a posição da partícula. Segundo a Teoria Quântica de Planck[2], não pode utilizar-se uma quantidade arbitrariamente pequena de luz; tem que utilizar-se pelo menos um quantum. E este quantum vai perturbar a partícula e modificar a sua velocidade de um modo que não pode ser previsto. Além disso, quanto maior for a precisão com que se mede a posição, menor será o comprimento de onda necessário e daí maior a energia que um único quantum deve ter.
A velocidade da partícula será perturbada: quanto mais rigorosamente tentarmos medir a posição da partícula, menos precisa será a sua velocidade e vice-versa[3].
Heisenberg demonstrou que a incerteza quanto à posição da partícula, a multiplicar pela incerteza quanto à sua velocidade e a multiplicar pela massa da partícula, nunca pode ser menor do que uma certa quantidade, conhecida por Constante de Planck[4].
O Princípio da Incerteza marcou o fim da Teoria do Determinismo Científico de Laplace – de um modelo de Universo completamente determinista. É impossível prever acontecimentos futuros com exactidão, dado que não é possível medir com precisão o estado actual do Universo!
Einstein protestou contra esta ideia, apesar do papel importante que desempenhou no seu desenvolvimento. Os seus sentimentos sobre um Universo governado pelo acaso estão resumidos na famosa frase: «Deus não joga aos dados».
[1] Werner Karl Heisenberg – Físico alemão (1901-1976), Prémio Nobel da Física em 1932, pela formulação da Mecânica Quântica.
[2] Teoria Quântica de Planck – Conceito de que a luz (ou quaisquer outras ondas electromagnéticas) pode ser emitida ou absorvida somente em unidades discretas, chamadas quanta, cuja energia é proporcional à frequência.
[3] Princípio da Incerteza de Heisenberg – Àcerca de uma partícula, quanto mais precisa for a determinação da sua posição, menos exacta será a medição da sua velocidade e vice-versa.
[4] Constante de Planck – número imutável que liga o comprimento de onda (propriedade ondulatória) à energia (propriedade corpuscular) das partículas.
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