Um experimento conduzido por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) aponta que Albert Einstein estava ligeiramente errado sobre o comportamento da luz enquanto onda e partícula. Os resultados do estudo foram publicados no final de julho na revista Physical Review Journals.

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Os cientistas do MIT mostraram, com base em suas análises, que embora a luz possa se comportar como uma partícula e também como uma onda, ela não pode se comportar como ambas ao mesmo tempo.

Debate entre cientistas

A discussão sobre a natureza da luz sempre foi central para os físicos que estudam a mecânica quântica, com destaque para Albert Einstein e Niels Bohr — este último considerado o pai da física quântica.

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Um experimento conhecido como “dupla fenda” mostrou que a luz pode se comportar tanto como partícula quanto como onda, num fenômeno chamado de dualidade onda-partícula.

No experimento, um feixe de luz é projetado sobre duas fendas paralelas. Se a luz fosse apenas uma partícula, formaria dois feixes distintos. Mas o que se observou foi um padrão de interferência, como se a luz passasse pelas duas fendas ao mesmo tempo e interagisse consigo mesma — um comportamento típico de ondas.

Com base nesse experimento e no princípio da incerteza — que afirma ser impossível medir simultaneamente propriedades como posição e momento — Bohr argumentava que a luz não poderia exibir seus dois comportamentos ao mesmo tempo.

Einstein discordava e propôs uma forma de detectar os dois comportamentos simultaneamente: medir o impacto de um fóton ao atravessar uma fenda. Para ele, isso revelaria tanto sua natureza de partícula quanto a de onda.

Experimentos posteriores indicaram que Bohr estava certo, mas persistia a dúvida se os equipamentos usados — volumosos e complexos — poderiam estar interferindo nas medições.

Estudo dos cientistas do MIT

Foi aí que entraram os físicos do MIT. Liderados por Wolfgang Ketterle e Vitaly Fedoseev, os pesquisadores criaram uma versão minimalista do experimento da dupla fenda.

Eles usaram lasers para organizar cerca de 10 mil átomos quase congelados, que funcionaram como minúsculas fendas pelas quais a luz pôde se espalhar. O novo método produziu padrões idênticos aos do experimento original.

“O que fizemos pode ser considerado uma nova variante do experimento da dupla fenda. Esses átomos individuais são como as menores fendas que você poderia construir”, afirmou Ketterle em comunicado.

E os resultados reforçaram a visão de Bohr: quanto mais os fótons eram medidos como partículas, mais fraco ficava o padrão de interferência — ou seja, não havia interferência quando o fóton era tratado como partícula.

Os pesquisadores também conseguiram desligar os lasers e realizar a medição em um milésimo de segundo, antes que os átomos se movessem sob a ação da gravidade. Mesmo assim, os resultados foram os mesmos: a natureza de partícula e onda da luz não pode ser observada simultaneamente.

Avanço nos testes de física quântica

A técnica desenvolvida pelos especialistad do MIT representa um avanço significativo na física quântica e reforça a ideia de que não é possível observar simultaneamente propriedades complementares, como a luz sendo onda e partícula ao mesmo tempo.

Os pesquisadores também destacaram que 2025 foi declarado o “Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quântica” pelas Nações Unidas, o que dá ainda mais simbolismo ao estudo.

“É uma coincidência maravilhosa que possamos ajudar a esclarecer essa controvérsia histórica no mesmo ano em que celebramos a física quântica”, afirmou Yoo Kyung Lee, coautor do trabalho.

Confira o estudo na íntegra na revista Physical Review Journals.

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