O senso comum imagina o vazio como nada. Uma ausência absoluta, um silêncio cósmico. Mas a física quântica ensina-nos outra coisa: o vácuo é fértil, o vazio ferve.

Na escala subatómica, onde o tempo e o espaço são governados pela incerteza, o "nada" é um mar agitado de possibilidades. Pares de partículas e antipartículas — eletrões e positrões, quarks e antiquarks, fotões evanescentes — surgem e desaparecem incessantemente. São as chamadas partículas virtuais: entidades que não chegam a existir no sentido clássico, mas cuja passagem momentânea deixa marcas reais.

A ciência do efémero

O princípio da incerteza de Heisenberg permite à energia "emprestar-se" por breves instantes (Heisenberg, 1927). Quanto mais curta a vida, maior pode ser a energia desse empréstimo. É como se a própria natureza aceitasse transgressões temporárias, desde que rapidamente corrigidas.

Essas partículas não podem ser detidas, medidas diretamente ou guardadas num laboratório. Mas os seus efeitos são concretos:

• Alteram a carga elétrica observada do eletrão (Feynman, 1985).
• Estão na base do efeito Casimir, onde duas placas metálicas próximas sentem uma força de atração surgida apenas do vácuo (Casimir, 1948).
• Contribuem para correções subtis em linhas espectrais e processos de espalhamento, como descrito em textos de teoria quântica de campos (Peskin & Schroeder, 1995; Zee, 2010).

Metáfora do invisível

Se a ciência nos fala em termos de flutuações quânticas, a imaginação pode chamar-lhes fantasmas. Espíritos que atravessam o palco do universo sem nunca receberem aplauso, mas sem os quais a peça não se sustentaria. São presenças que quase não existem — e, no entanto, fazem-se sentir.

O reflexo humano

Talvez as partículas virtuais nos digam algo sobre nós próprios. Também nós vivemos de instantes que parecem não deixar rasto: um olhar, uma palavra, um gesto. Fugazes, frágeis, quase irreais — mas capazes de alterar o curso de uma vida.

O universo, afinal, não é tecido apenas de matéria estável. É também feito destes lampejos, destas presenças que se desfazem no instante em que nascem. Sem elas, o vácuo seria silêncio morto. Com elas, o vazio é palco.

Referências

• Casimir, H. B. G. (1948). On the attraction between two perfectly conducting plates. Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, 51, 793–795.
• Feynman, R. P. (1985). QED: The strange theory of light and matter. Princeton University Press.
• Heisenberg, W. (1927). Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik. Zeitschrift für Physik, 43, 172–198.
• Peskin, M. E., & Schroeder, D. V. (1995). An introduction to quantum field theory. Westview Press.
• Zee, A. (2010). Quantum field theory in a nutshell (2nd ed.). Princeton University Press.

Nota: Este texto é uma visualização pedagógica; "partículas virtuais" são artefactos de cálculo em diagramas de Feynman, com efeitos mensuráveis, mas não entidades observáveis de forma direta.