sexta-feira, 14 de outubro de 2011

O gato de Schrödinger IX

A propósito de, Teoria M...

A interpretação que postula a existência de múltiplos universos, possivelmente um número infinito, tem várias versões, mas uma das suas ideias fundamentais é tornar desnecessária a função de colapso da medição. Por que deixa de ser necessária o colapso? Por que deixa de ser necessário que um superestado (contendo todas as possibilidades, cada uma delas descrita de forma clássica e por isso inconsistente com cada uma das restantes) com a medição/observação colapse num estado descrito de uma forma clássica? Ou seja, por que é que deixa de ser útil admitir que o gato da experiência de Schrödinger, estando vivo e morto, colapse numa dessas possibilidades quando abrimos a caixa?

Porque, existindo múltiplos universos paralelos, ambas as possibilidades, simplesmente no nosso universo ocorre uma das duas, enquanto noutro universo deve ocorrer a outra. Ao abrir a caixa, num universo o gato mostra-se vivo, noutro mostra-se morto, pois num desses mundos houve detecção da partícula e o veneno foi libertado, no outro mundo isso não se deu. Então, não há necessidade de colapso, simplesmente admitem-se todas as possibilidades, pois na multiplicidade de mundos infinitos, todas devem ocorrer. Por outro lado, em cada universo ocorrerão as possibilidades consistentes umas com as outras, de tal modo que cada universo é consistente na sua totalidade. Quando um evento não determinístico, ou seja, para o qual são descritas várias possibilidades, tem lugar, cada uma dessas possibilidades ocorre em universos paralelos, sendo que cada uma determina os eventos determinísticos que lhe seguem. Por exemplo, se o a partícula foi detectada e o gato foi morto, quando se abrir a caixa o gato não irá aparecer vivo, pois isso seria inconsistente. Ou seja, a ocorrência de uma certa possibilidade, de entre um conjunto de possíveis, num universo, determina os eventos determinísticos que lhe seguem. De igual modo, condiciona o que será possível ocorrer em próximos eventos não determinísticos, pois seja o que for que aí ocorra deve manter a coerência. Não irá acontecer que o gato, depois de morto, se levante e vá comer, pois este evento é incoerente. Note-se que se eu reduzir o gato a cinzas, queimando-o com gasolina, neste evento não está em aberto a possibilidade das cinzas voltarem a juntar-se para formar o gato. Nem tudo o que podemos imaginar são possibilidades. Quando se referem possibilidades para a física quântica, referem-se possibilidades "possíveis", como é o caso do gato ser morto ou não ser morto na experiência mental de Schrödinger. A mecânica quântica não postula que o meu gato pode acordar amanhã a saber ler, nem que depois de amanhã o meu canário se transformará numa fénix. Enfim, pode parecer supérfluo afirmá-lo, mas não nos devemos esquecer que uma possibilidade, se é de facto uma possibilidade, tem de ser, antes de mais, possível dado o estado do Universo e em conistência com ele.

Ora, aquilo que é consistente num universo, pode não o ser noutro. No universo em que o gato morreu certas possibilidades foram fechadas, enquanto permaneceram abertas no universo em que ele sobreviveu à experiência. Daqui resulta que os devem existir universos muito semelhantes. Em tese, podemos imaginar universos em que apenas um evento, ou uma pequena quantidade de eventos com pouca relevância diferem. Outros universos começaram a divergir desde a ocorrência do primeiro evento não determinístico.

Alguns teóricos assumem que estes universos serão totalmente independentes. Se estes universos são todos totalmente independentes uns dos outros, então nunca poderemos ter notícia deles: podemos colocar a hipótese da sua existência, mas nunca teremos qualquer evidência disso. Para todos os efeitos, é como se existisse apenas o nosso universo, pois a existência do multiverso não nos afecta.

Habitualmente, os cientistas assumem que pode ocorrer algum tipo de interacção entre os universos. Não concordam quanto à natureza e amplitude dessa interacção. Já falámos da possibilidades dos universos bolha chocarem uns com os outros. Também se pode imaginar que existam canais ou tubos, resultantes de buracos no tecido do espaço-tempo, que liguem os universos, permitindo a "comunicação" entre universos, a passagem de um para o outro - como no caso da teoria dos "buracos de verme". No caso de universos que ocupam o mesmo espaço, alguns cientistas aceitam que uma variação na vibração de certas cordas poderá fazer passar objectos de um universo para outros.

Mas para compreendermos de forma mais completa a teoria das cordas, devemos considerar a teoria das membranas, ou Teoria M. A teoria das cordas supõe que cordas de energia vibram, produzindo tudo o que existe. O desenvolvimento conceptual desta teoria e o confronto entre diversas versões, levaram a uma descoberta: não existem apenas cordas, mas também membranas. Tudo o que assumimos antes para a teoria das cordas, foi integrado e explicado por esta teoria que postula que tudo o que existe é resulta da vibração de cordas e membranas.

Os cientistas perceberam que para a teoria M englobar a teoria da Relatividade (com a sua regularidade) e a teoria quântica (com a sua confusão e incerteza), é necessário considerar a existência de 11 dimensões. Cada ponto que considerarmos, por exemplo um ponto do meu casaco, possui onze dimensões, das quais algumas delas não são por nós percepcionadas. Nós percepcionamos 4 dessas dimensões, mas são as onze que permitem explicar o mundo macroscópico e o mundo subatómico de forma integrada, coerente. São as dimensões invisíveis que ligam cada ponto a todos os outros pontos. Assim explica-se a razão pela qual cada partícula "sabe" o que se passa com todas as restantes. Permite saber como a partícula sabe que deve inverter a sua polaridade, quando outra partícula sofreu uma inversão da sua.
Esta teoria assume que cada universo existe numa membrana energética gigante (possivelmente constituída pelas cordas e membranas elementares). Estas membranas estão no espaço (ou "massa") e podem estar tão próximas umas das outras quando se quiser. Podemos ter uma membrana (que constitui um universo), e imediatamente ao lado, à distância que se quiser imaginar - um milímetro, por exemplo - uma outra membrana. Podem estar tão próximas que os objectos resultantes da sua vibração ocupam o mesmo espaço. Na verdade, estas membranas flutuam lado a lado, à deriva numa estrutura maior, que é o espaço, à qual os cientistas também chamam "massa".

Segundo a Teoria M, o nosso universo foi criado pela colisão entre duas destas membranas à deriva. Ora, se esta colisão ocurreu uma vez, então deve ocorrer recorrentemente, continuamente. Os universos são criados continuamente. Estes universos podem ocupar, como já deve ser claro, o mesmo espaço. No mesmo espaço devem estar várias versões de mim mesmo. Tal como o electrão pode estar e estar de facto em dois lugares ao mesmo tempo, assume-se que esta particularidade acarreta a mesma incerteza e confusão para os corpos macroscópicos, como os gatos, por exemplo.

Podemos legitimamente supor que as minhas decisões resultam ou dependem do comportamento de certas partículas no meu cérebro. Se estas partículas podem ocupar, ao mesmo tempo, lugares diferentes (e aqui basta que existam as duas possibilidades em simultâneo, ou seja, não é necessário que a partícula ocupe dois lugares ao mesmo tempo, basta que existam duas possibilidades, cada uma com 50% de probabilidades), então posso legitimamente aceitar que eu posso decidir-me igualmente por A ou B: ou seja, assumo que esta decisão é aleatória. Eu poderia decidir A ou B, não estava determinado a decidir-me por uma delas, tal como o electrão poderia ocupar qualquer uma das localizações possíveis. Na Teoria M o colapso foi inutilizado, tal como nas teorias das cordas que lhe deram origem, pois assume que, de facto, todas as decisões possíveis são efectivamente tomadas. Ocorre nesse momento a divergência entre os mundos inconsistentes: num mundo eu decidi estudar Filosofia, noutro decidi estudar Literatura, etc. Uma pequeníssima diferença quântica no meu pensamento faz divergir universos inteiros.

Então, a mecânica quântica é protegida: o gato está simultaneamente vivo e morto. Vivo num universo, morto no outro. Mas é protegida a regularidade interna de cada mundo, onde as equações determinísticas (que postulam que para cada evento há apenas um resultado realmente possível) são coerentes com a assumpção probabilística da combinação de possibilidades possíveis. Os cientistas falam de "ramificação de universos", admitindo que possa existir alguma forma de coisas de um objecto atravessarem para outro.

Alguns dos universos paralelos não resultam simplesmente de diferenças quânticas ao longo do seu desenvolvimento. Há, também, universos criados em que as descrições da Física e da Química seriam totalmente diferentes.

Ora, para que a hipótese dos mundos paralelos segundo a Teoria M possa ser considerada válida, os cientistas devem testá-la. A possibilidade de testar esta teoria depende, como é óbvio, da conectividade entre os universos. Se os universos forem totalmente independentes, será impossível detectar qualquer notícia da sua existência. Portanto, a condição de possibilidade de se obter evidência nesta Teoria reside na possibilidade de detectar pontos de ligação que permitam inferir a existência de outros universos. Ora, esta ligação seria estabelecida através das dimensões invisíveis. Os cientistas acreditam que os gravitons são partículas carregadas com gravidade, e que esta possui todas as dimensões. Os gravitões poderiam, então, mover-se entre dimensões. Se se conseguir criar um gravitão, isso implicaria o seu desaparecimento de outra dimensão - ele ter-se-ia movido de outras dimensões ao surgir na nossa.

Einstein imaginou a possibilidade de existirem buracos de verme. O que são estes buracos?
Ora, os buracos negros resultam de uma concentração tão elevada de massa num volume tão exíguo, que o tecido do espaço-tempo fica com um buraco. Teoricamente, dois buracos negros poderiam formar um canal de ligação entre dois pontos na estrutura do espaço-tempo. A este canal chama-se "buraco de verme", ou "buraco de minhoca". Os cientistas propõem a possibilidade de existirem buracos de verme entre as membranas. Mas como seria possível um humano atravessar por um túnel que tem início num buraco negro e termina noutro? Mesmo que sobrevivesse, como saíria desse buraco negro se nem a luz lhe escapa?
Alguns cientistas assumem que, em tese, o ser humano poderia atravessar por um buraco no espaço-tempo (não produzido por um buraco negro, mas de uma forma controlada, utilizando técnicas humanas para concentrar energia num único ponto) e chegar com vida a outro universo. Mas o que faríamos se fôssemos parar no interior de um planeta, ou dentro de uma estrela?

Enfim, existem muitas dificuldades no estabelecimento de evidências relativamente à Teoria M, a qual resulta das teorias das cordas, que também não apresentam evidências significativas, como já foi dito. Entretanto, a Teoria da Relatividade, e a Teoria Quântica, têm apresentado evidências muito significativas. E em conjunto explicam a totalidade do conhecimento científico humano sobre o universo. Por outro lado, permanecem inconsistentes uma relativamente à outra. Consideradas por si próprias, estas duas teorias são inconciliáveis, e em última análise não podem estar ambas simultaneamente correctas. Ao serem integradas em sistemas complexos que relacionam ambas, estes sistemas encontram dificuldades em fundearem-se em evidências científicas.

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

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