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Vivemos num mundo quântico

Talvez não seja óbvio, mas sob nossa experiência do real - contínua e ordenada - existe uma outra realidade, que obedece a regras bem diferentes. A questão é, então, como conectar as duas, isto é, como começar falando de coisas que sequer são ‘coisas’ -no sentido de que não têm extensão espacial, como uma cadeira ou um carro-, e chegar em cadeiras e carros.

Costumo usar a imagem da ‘praia vista à distância’ para ilustrar a transição da realidade quântica até nosso dia a dia: de longe, a praia parece contínua. Mas de perto, vemos sua descontinuidade, a granularidade da areia. A imagem funciona até pegarmos um grão de areia. Não vemos sua essência quântica, porque cada grão é composto de trilhões de bilhões de átomos. Com esses números, um grão é um objeto ‘comum’, ou ‘clássico’.

Portanto, não enxergamos o que ocorre na essência da realidade física. Temos apenas nossos experimentos, e eles nos dão uma imagem incompleta do que ocorre.

A mecânica quântica (MQ) gira em torno do Princípio de Incerteza (PI). Na prática, o PI impõe uma limitação fundamental no quanto podemos saber sobre as partículas que compõem o mundo. Isso não significa que a MQ é imprecisa; pelo contrário, é a teoria mais precisa que há, explicando resultados de experimentos ao nível atômico, sendo responsável pela tecnologia digital que define a sociedade moderna.

O problema com a MQ não é com o que sabemos sobre ela, mas com o que não sabemos. E, como muitos fenômenos quânticos desafiam nossa intuição, há uma certa tensão entre os físicos a respeito da sua interpretação. A MQ estabelece uma relação entre o observador e o que é observado, que não existe no dia a dia.

 Assim, o que é chamado de contextualidade, é a essência da física quântica.

Uma mesa é uma mesa, independentemente de olharmos para ela. No mundo quântico, não podemos afirmar que um elétron existe, até que um detector interaja com ele, e determine sua energia ou posição.

Como definimos a realidade pelo que existe, a MQ parece determinar que o artefato que detecta é responsável por definir a realidade. E, como ele é construído por nós, podemos inferir que é a mente humana que determina a realidade.

Vemos aqui duas consequências disso 

  •    A mente passa a ocupar uma posição central na concepção do real.
  •      Como o que medimos vem em termos de informação adquirida, informação passa a ser o arcabouço do que chamamos de realidade.

Vários cientistas, sérios e menos sérios, veem aqui uma espécie de teologia: se existimos num cosmo que foi capaz de gerar a mente humana, talvez o cosmo tenha por objetivo criar essas mentes. Em outras palavras, o cosmo vira uma espécie de deus!

Temos que tomar muito cuidado com esse tipo de consideração:

  • Primeiro, porque em praticamente toda a sua existência (13,7 bilhões de anos), não havia qualquer mente no cosmo. E, mesmo assim as coisas progrediram perfeitamente.
  • Segundo, porque a vida, especialmente a inteligente, é rara.
  • Terceiro, porque a informação decorre do uso da razão para decodificar as propriedades da matéria. Atribuir a ela uma existência anterior à matéria, a meu ver, não faz sentido. 

Não há dúvida, a MQ tem os seus mistérios. Mas é bom lembrar, ela é uma construção da mente humana.

Helgoland

A ilha alemã de Helgoland, que dá o título ao último livro de Carlo Rovelli, físico italiano, é o lugar onde Werner Heisenberg descobriu os fundamentos da física quântica. O que há de especial na ilha?

Helgoland, no Mar do Norte, é particular sob muitos pontos de vista. É uma ilha pequena (menos de um quilômetro quadrado), solitária, despojada, extrema, batida pelo vento do Norte. Goethe descreveu-a como um lugar na Terra que exemplifica o fascínio sem fim da Natureza – uma sugestão que retorna no próprio nome da ilha, que, em alemão antigo, significa ‘terra sagrada’. Nessa ilha, em Helgoland, Werner Heisenberg passou um período solitário no verão de 1925, imerso nos cálculos para entender como funcionam os átomos.

A mecânica quântica nasceu em muitos lugares, de Viena a Zurique, de Copenhague às montanhas suíças, graças ao trabalho de muitas pessoas diferentes. Mas o momento realmente crucial que abriu o caminho para a nova compreensão do mundo é a passagem de Werner Heisenberg pela ilha de Helgoland. Foi aí que nasceu a ideia-chave, que está na base de todo o resto – a das matrizes.

Esse fato é reconhecido pela comunidade científica, tanto que Werner Heisenberg é o único que recebeu o Prêmio Nobel simplesmente pela descoberta da mecânica quântica.

A ciência e a arte têm em comum o fato de reconhecerem que a realidade é um conjunto mais complexo do que aquilo que podemos ver. O estudo da mecânica quântica oferece uma leitura do mundo que nos rodeia como um conjunto constituído por uma rede de relações entre entidades, longe de uma visão política que tenta circunscrever tudo em categorias.

Antes da mecânica quântica, podíamos imaginar o mundo físico feito de objetos isolados, cada um com propriedades variáveis que determinam o seu estado. Por exemplo, uma pedra: em um certo momento específico, ela está em uma certa posição e se move a uma certa velocidade. Depois da descoberta da mecânica quântica, sabemos que esse modo de ver o mundo físico não funciona. As propriedades dos objetos físicos não descrevem o estado de um objeto isolado: descrevem apenas o modo em que influenciam os outros objetos.

Na minha opinião, o que é extraordinário na mecânica quântica é o fato de ela pôr em discussão essa leitura do mundo, e sugerir que pensar o mundo físico, até mesmo mais elementar, em termos de relações é mais eficaz. Isso fortalece, por tabela, todo pensamento relacional, também em nível político.

A nossa realidade social não é feita de indivíduos, classes, Estados e nações. É feita do tecido das relações entre essas entidades. Eu acho que grande parte da política hoje, particularmente da política internacional, é imprudente: procuramos adversários sobre os quais queremos prevalecer, ou dos quais queremos nos defender, em vez de colaborar para o benefício comum. 

Fonte: Marcelo Gleiser, professor de física teórica no Dartmouth College, Hanover-EUA e Carlo Rovelli, físico italiano | Instituto Humanitas Unisinos

  

(JA, Ago21)

 



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