quinta-feira, 29 de setembro de 2011

O gato de Schrödinger

A propósito de, gato de Schrödinger...

Em 1935, Schrödinger tentou esclarecer a Física Quântica recorrendo a uma "experiência mental" (uma experiência hipotética - não se pode executar, mas pensar nela permite-nos calcular respostas a certos problemas).

Esta experiência consistia numa caixa que continha um engenho mortal e um gato vivo. Um material radioactivo seria adicionado à caixa, sendo que esse material, durante uma hora, teria 50% de probabilidades de libertar uma partícula. Dentro da caixa estaria, também, um martelo ligado a um detector de partículas, e um recipiente com um gás letal. Se o material radioactivo libertasse uma partícula, esta seria detectada e o martelo accionado, de tal forma que o recipiente contendo o gás letal seria partido e o gato morreria.

Durante a hora em que a experiência durasse como responderíamos se nos colocassem a questão: "em que estado está o gato?" Estaria o gato vivo ou morto?

Tanto quanto poderíamos saber, o gato estaria tão morto quanto vivo, estaria no estado vivo-morto.

Schrödinger imaginou esta experiência para mostrar a absurdidade da teoria quântica. Ele queria mostrar quanto a teoria quântica era estúpida. Quando se abrisse a caixa, então saberíamos, de facto, o estado do gato. Mas, enquanto a caixa permanecesse celada,..., bem, o gato estaria vivo e morto. Esta era a interpretação do círculo de físicos de Copenhaga: que as partículas subatómocas poderiam estar num estado particular em que estão em dois estados.

Esta experiência é muito interessante porque relaciona o mundo subatómico com coisas que qualquer um pode compreender. Schrödinger mostra o ridículo de afirmar que um electrão pode estar em dois estados ou pontos ao mesmo tempo, mostrando como é ridículo afirmar que um gato pode estar metade morto e metade vido, vivo e morto ao mesmo tempo.

A interpretação exacta desta experiência varia entre os físicos e os filósofos, e neste ponto estamos já no domínio da Filosofia.

É que, tanto quanto sabemos, há quatro forças fundamentais na natureza: gravidade, electromagnetismo, força nuclear forte e força nuclear fraca. A gravidade regula o comportamento dos corpos que podemos observar: os planetas, nós próprios, etc. Mas quando falamos do mundo subatómico, então a gravidade parece não se aplicar.

A gravidade irá um dia levar os planetas do sistema solar para o sol. A gravidade vencerá. Não imaginamos, contudo, que um electrão seja sugado para o núcleo... Ao nível subatómico a gravidade parece não se aplicar, e desde Einstein que os físicos não conseguem, de forma consistente e paradigmática, conciliar o mundo da gravidade e o mundo electromagnético. Ora, evidentemente, trata-se do mesmo mundo. Os planetas, que se comportam segundo a gravidade, são compostos por partículas subatómicas, que respeitam as outras três forças. É o mesmo mundo, portanto tem de existir uma forma de unificar a teoria quântica (subatómica) e a teoria da relatividade. Tem de ser possível compreender numa teoria (ou, para começar, em duas que não se oponham) o mundo subatómico e o mundo atómico (para dizer assim).

Esta experiência mental fala do mundo subatómico em termos do mundo atómico. Fala de partículas usando um gato. E, deste modo, diz-nos que afirmar que um electrão pode estar em dois estados simultaneamente é absurdo, tal como um gato não pode encontrar-se num super-estado simultaneamente vivo e morto.

Continua em:
http://discutirfilosofiaonline.blogspot.com/2011/10/o-gato-de-schrodinger-ii.html

2 comentários:

  1. os fenomenos vareiam em decorrencia da relatividade o gato jamais poderia estar realmente vivo ou morto em uma mesma circuntancia mais poderia suceder que se ouve-se meios para se observar o interior da caixa poderia-se então determinar se o gato está vivo ou morto também deve-se levar em conta que o ato de determinar se o gato está vivo ou morto poderia variar de acordo com cada observador pois isto é também relativo da mesma forma que não se pode afirmar que uma particula subatomica estaja em dois estados ou pontos ao mesmo tempo em uma mesma circunstancia porém pode-se afirmar que uma particula subatomica esteja em dois estados ou pontos ao mesmo tempo em outras circunstacias como por exemplo o sol para nós observadores aqui da terra parece estar a poucos quilometros em uma distancia proxima das nuvens porém para um obeservado fora da terra o ponto de distancia do sol em relação a própia terra seria outro bem mais distante e se podese-mos então observar o sol dos dois pontos tanto aqui na terra quanto fora dessa na mesma distancia que esse obeservador poderiamos então perceber que o sol está em dois pontos diferentes ao mesmo tempo este mesmo exemplo pode ser aplicado as particulas subatomicas pois tudo pode variar em decorrencia da relatividade incluindo principalmente os fenomenos físicos

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    1. Sim, essa é uma interpretação: a de que o super-estado é apenas uma consideração que nos permite resolver problemas, mas que, na verdade, as várias possibilidades não ocorrem de facto em simultâneo. No entanto, a interpretação de Copenhaga é diferente, e as considerações de Heisenberg, bem como diversas experiências com fotões, etc., levam alguns a aceitar e a defender que, em se tratando de partículas subatómicas, diversas possibilidades ocorrem, sendo apenas a medição que colapsa o super-estado numa descrição de acordo com os padrões clássicos. Isto também poderá ter interpretações diversas. Para alguns, o que acontece é apenas a indeterminabilidade daquilo que se passa ao nível subatómico (sem que essa indeterminabilidade implique a ocorrência simultânea de diversas possibilidades/estados). Mas outros defendem que não temos bases científicas suficientemente fortes para defender que a regularidade (e note-se que a relatividade mantém a regularidade, por via da contância da velocidade da propagação da partícula de luz, o fotão, em vácuo) é factual ao nível subatómico, na medida em que esta (a regularidade) quando é observada não preserva as características prévias à observação, dado que é impossível observar fenómenos dessa natureza sem alterar as condições que vigoravam e vigorariam se não ocorresse medição/observação.

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