O olho humano é ainda mais sensível do que pensávamos: ele vê fótons individuais

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Um estudo publicado no último dia 19 de julho na Nature Communicationsmostra que nossos olhos são ainda mais sensíveis do que pensávamos. Os pesquisadores afirmam que eles podem detectar um único fóton direcionado para a retina.

Apenas para efeito de comparação, até mesmo os dispositivos mais sofisticados feitos pelo homem precisam de um ambiente controlado e fresco para atingir o mesmo resultado.

“A coisa mais incrível é que isso não é a mesma coisa que ver luz. É como uma sensação, no limite da imaginação”, diz Alipasha Vaziri, físico da Universidade Rockefeller, de Nova York. Ele é o pesquisador principal do trabalho.

No experimento conduzido por Vaziri, três voluntários ficaram na escuridão completa por 40 minutos, e depois foram expostos a um sistema ótico. Quando eles apertavam um botão, dois sons eram disparados, separados por um segundo. Apenas um dos sons era acompanhado pela emissão de um fóton, e os participantes tinham que dizer em qual deles acreditavam ter visto o fóton, e o quão confiantes estavam ao dar esta resposta (em uma escala de 1 a 3).

Em muitos casos, eles erraram. Isso era esperado, já que mais de 90% dos fótons que entram no olho nunca alcançam os bastonetes, células da retina que detectam níveis de luminosidade. Isso acontece porque eles são absorvidos ou refletidos pelas outras partes do olho. Mesmo assim, os participantes conseguiram responder corretamente com mais frequência do que acertariam se estivessem apenas chutando – e seus níveis de confiança eram maiores quando eles estavam corretos.

Esse experimento não foi nem um pouco rapidinho. Os três voluntários enfrentaram mais de 2.400 rodadas de emissão de fóton. Esse grande volume de teste, segundo os pesquisadores, fornece evidência estatística forte para a detecção do fóton individual.

Mas nem todos os pesquisadores estão convencidos do resultado. “A única coisa que me deixa cético sobre isso é que apenas três indivíduos foram testados”, diz Leonid Krivitskiy, físico da Agência da Pesquisa e Tecnologia Científica em Singapura. Ele acrescenta que todos eram homens, sendo que é sabido que a visão de homens e mulheres são levemente diferentes. Para ele, a solução para este problema é simples: realizar o teste em mais pessoas.

O experimento nunca havia sido feito antes pela dificuldade em emitir apenas um fóton de cada vez.

Vaziri agora quer testar como os olhos reagem a fótons em estado quântico – em particular aqueles que estão em “superposição” em dois estados diferentes. Alguns físicos sugerem que esse tipo de experimento poderia avaliar se a superposição de dois estados poderia persistir no sistema sensorial de uma pessoa, e talvez ser percebida pelo cérebro. [Nature]

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