Experimento da dupla fenda com som mostra diferenças em relação à luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/11/2025

Esta é a versão acústica do experimento da dupla fenda, com o cristal semicondutor contendo as fendas duplas no centro.
[Imagem: Leiden University]

Dupla fenda com som

O experimento da dupla fenda, realizado pela primeira vez em 1801 por Thomas Young (1773-1829), é um dos mais famosos experimentos da física, revelando a intrigante dualidade onda-partícula, ou seja, que as partículas podem se comportar como ondas e vice-versa.

No experimento, a luz é projetada através de duas fendas estreitas, onde as partículas/ondas se reforçam ou se cancelam devido à interferência, criando no sensor colocado à frente das fendas um padrão de listras claras e escuras, chamado padrão de interferência.

Ao longo dos anos, a experiência da dupla fenda foi realizada com todos os tipos de objetos quânticos, desde elétrons e nêutrons até buckyballs, moléculas compostas por 60 átomos de carbono. Na verdade, já foi feito até mesmo um experimento da dupla fenda no tempo, em vez de no espaço e, bem recentemente, um experimento quântico da dupla fenda confirmou esse teste histórico nas condições mais extremas da realidade.

Agora, Thomas Steenbergen e colegas da Universidade Leiden, nos Países Baixos, fizeram algo inédito: Eles deixaram a luz de lado e refizeram o experimento da dupla fenda usando som.

No geral, o som confirma a dualidade onda-partícula, mostrando o tradicional padrão de interferências.

Mas também houve surpresas.

O padrão de interferência é claro, mas não é igual ao da luz.
[Imagem: Thomas Steenbergen et al. - 10.1364/ol.573360]

Acústica quântica

As duas fendas foram cuidadosamente esculpidas em uma placa do semicondutor arseneto de gálio, usado em equipamentos eletrônicos.

As ondas sonoras utilizadas estavam na faixa dos gigahertz, que vibram um bilhão de vezes por segundo, muito acima da capacidade auditiva dos humanos. As ondas sonoras em gigahertz são amplamente utilizadas em telecomunicações, especialmente em dispositivos 5G, como telefones celulares.

Assim como nos experimentos de dupla fenda com luz, apareceu um padrão de interferência claro na parte de trás: É possível ver precisamente onde as ondas de som se reforçam e onde se cancelam.

Mas também há diferenças sutis: "Se você observar atentamente, também verá que o padrão não é completamente simétrico. As ondas sonoras não se propagam da mesma maneira em todas as direções. A velocidade das ondas depende do ângulo em que elas atravessam o material," contou Steenbergen.

A equipe conseguiu desenvolver um modelo matemático para calcular essas diferenças, prevendo-as com precisão, mas o assunto ainda precisará ser melhor estudado. De qualquer modo, é uma informação essencial para o campo emergente da acústica quântica, onde ondas sonoras na escala mais minúscula (quântica) estão sendo pesquisadas para transportar informações. Essa área é mais conhecida como fonônica, em referência aos fônons, que são os equivalentes-partículas das ondas de som e de calor.

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