25 de dezembro de 2020, por Peter Evans | ScienceX
Crédito CC0: domínio público
Imagine abrir o jornal do fim de semana e procurar nas páginas de quebra-cabeça o Sudoku. Você passa a manhã trabalhando neste quebra-cabeça lógico, apenas para perceber, pelos últimos quadrados, que não há uma maneira consistente de terminá-lo.
“Devo ter cometido um erro”, você pensa. Então você tenta de novo, desta vez começando da curva que você não conseguiu terminar e voltando ao contrário. Mas a mesma coisa acontece novamente. Você está nos últimos quadrados e descobre que não há solução consistente.
Trabalhar a natureza básica da realidade de acordo com a mecânica quântica é um pouco como um Sudoku impossível. Não importa onde comecemos com a teoria quântica, sempre terminamos em um enigma que nos força a repensar a maneira como o mundo funciona fundamentalmente. (Isso é o que torna a mecânica quântica tão divertida.)
Deixe-me levá-lo em um breve tour, pelos olhos de um filósofo, do mundo de acordo com a mecânica quântica.
1. Ação fantasmagórica à distância
Até onde sabemos, a velocidade da luz (cerca de 300 milhões de metros por segundo) é o limite de velocidade final do universo. Albert Einstein zombou da perspectiva de sistemas físicos influenciando uns aos outros mais rápido do que um sinal de luz poderia viajar entre eles.
Na década de 1940, Einstein chamou isso de “ação fantasmagórica à distância“. Quando a mecânica quântica havia parecido predizer tais acontecimentos assustadores, ele argumentou que a teoria ainda não deveria estar terminada, e alguma teoria melhor contaria a história verdadeira.
Sabemos hoje que é muito improvável que exista uma teoria melhor. E se pensamos que o mundo é feito de peças independentes e bem definidas de “coisas”, então nosso mundo tem que ser um onde ações fantasmagóricas à distância entre essas peças sejam permitidas.
2. Afrouxando nosso controle sobre a realidade
“E se o mundo não for feito de peças bem definidas e independentes de ‘coisas’?” Eu ouço você dizer. “Então podemos evitar essa ação assustadora?”
Sim, nós podemos. E muitos na comunidade da física quântica também pensam assim. Mas isso não seria um consolo para Einstein.
Einstein teve um longo debate com seu amigo Niels Bohr, um físico dinamarquês, sobre essa mesma questão. Bohr argumentou que deveríamos realmente desistir da ideia de que as coisas do mundo estão bem definidas, para que possamos evitar ações assustadoras à distância. Na visão de Bohr, o mundo não tem propriedades definidas a menos que estejamos olhando para ele. Quando não estamos olhando, pensou Bohr, o mundo como o conhecemos não está realmente lá.
Mas Einstein insistiu que o mundo tem que ser feito de alguma coisa, olhemos para ele ou não, caso contrário não poderíamos falar uns com os outros sobre o mundo, e a ciência também. Mas Einstein não poderia ter um mundo bem definido e independente e nenhuma ação fantasmagórica à distância … ou poderia?
3. De volta ao futuro
O debate Bohr-Einstein é algo razoavelmente conhecido na história da mecânica quântica. Menos familiar é o canto nebuloso deste quebra-cabeça de lógica quântica, onde podemos resgatar um mundo independente e bem definido e nenhuma ação assustadora. Mas precisaremos ficar estranhos de outras maneiras.
Se fazer um experimento para medir um sistema quântico no laboratório pudesse afetar de alguma forma como o sistema era antes da medição, então Einstein poderia ter seu bolo e comê-lo também. Essa hipótese é chamada de “retrocausalidade“, porque os efeitos de fazer o experimento teriam que viajar para trás no tempo.
Se você acha isso estranho, você não está sozinho. Essa não é uma visão muito comum na comunidade da física quântica, mas tem seus defensores. Se você se depara com a necessidade de aceitar ações fantasmagóricas à distância, ou não ter o mundo como o conhecemos quando não olhamos, a retrocausalidade não parece uma opção tão estranha, afinal.
4. Sem vista do Olimpo
Imagine Zeus empoleirado no topo do Monte Olimpo, inspecionando o mundo. Imagine que ele pudesse ver tudo o que aconteceu e vai acontecer, em todos os lugares e para sempre. Chame isso de “visão de Deus” do mundo. É natural pensar que o mundo deve existir de alguma forma, mesmo que só possa ser conhecido por um Deus que tudo vê.
Pesquisas recentes em mecânica quântica sugerem que uma visão de mundo do olho de Deus é impossível, mesmo em princípio. Em certos cenários quânticos estranhos, diferentes cientistas podem olhar cuidadosamente para os sistemas em seus laboratórios e fazer registros completos do que vêem – mas eles discordarão sobre o que aconteceu quando compararem as anotações. E pode muito bem não haver nenhum fato absoluto sobre quem está certo – nem mesmo Zeus poderia saber!
Portanto, da próxima vez que você encontrar um Sudoku impossível, tenha certeza de que está em boa companhia. Toda a comunidade da física quântica, e talvez até o próprio Zeus, sabe exatamente como você se sente.
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[Obs: Este blog não corrobora com todas as assertivas, filosóficas, teológicas do texto]
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Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. Esta história faz parte do Science X Dialog, onde os pesquisadores podem relatar as descobertas de seus artigos de pesquisa publicados. Visite esta página para obter informações sobre o ScienceX Dialog e como participar.
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