Os que já leram algum dos populares livros sobre mecânica quântica conhecem o gato de Schrödinger. Seu destino é o de viver e viver parcialmente. O pobre animal sofre de uma crise de identidade peculiarmente quântica, estando indefinidamente suspenso num estado intangível no qual não está nem vivo nem morto. Sua triste condição já gerou mais especulação e controvérsia do que qualquer outro problema levantado pela nova física, e não sem razão, pois ela lança a questão da consciência humana e seu possível papel na formação da realidade física.Ficou claro no último post que o enigma central a ser resolvido pela física quântica e por aqueles que gostariam de usá-la para falar sobre o mundo não é “Como é que as coisas podem acontecer?” mas, antes, “Como é que as coisas podem ser (ou existir?)” Se, como a corrente dominante dos físicos quânticos acredita, a realidade, em seu nível mais fundamental, for apenas um indefinido mingau de infinitas possibilidades, um fluxo pululante de ondas híbridas de matéria, como é que se consegue obter o mundo conhecido de objetos sólidos e definidos que vemos à nossa volta? Em que ponto e por que a matéria se torna real? Para ilustrar o problema e seu paradoxo, Irwin Schrödinger, um dos fundadores da teoria quântica, trouxe seu gato para a discussão. O gato de Schrödinger foi colocado em uma daquelas indefectíveis jaulas de laboratório usadas para experimentação com animais, só que desta vez as paredes da jaula eram sólidas. Isto é fundamental, pois para compreender onde repousa o paradoxo não se pode ver o gato até o final da história. Dentro da caixa opaca, Schrödinger arquitetou um experimento macabro. Ele colocou um pedacinho de material radioativo lá dentro, sendo que este material radioativo (para facilitar a metáfora) tem uma chance de 50% de emitir uma partícula de decaimento para baixo. Se a partícula for para cima ela encontra um detector de partículas que, por sua vez, aciona uma alavanca que libera um veneno letal para dentro do prato de comida do gato. O gato come e morre. De forma semelhante, se a partícula for para baixo é acionada uma alavanca que libera alimento e o gato sobrevive para enfrentar outra experiência.
OS RESULTADOS POSSÍVEIS
Para cima ele morre e para baixo ele vive — são os que esperaríamos no mundo do dia-a-dia. Mas as coisas não são tão simples assim para os gatos quânticos. Na verdade, elas não são nada simples, pois, segundo a corrente dominante na teoria quântica, o gato está vivo e morto ao mesmo tempo. Ele existe num estado sobreposto de ambos os estados de uma vez — como os elétrons que são considerados ambos onda e partícula ao mesmo tempo (post anterior). Assim como a libertina quântica que foi capaz de viver com todos os namorados simultâneamente(vide post anterior), o ser do gato mecânico-quântico de Schrödinger está “espalhado” pelo espaço e pelo tempo. Sua possível vida e seu possível estado de morte se “abrem” pela jaula como uma onda de probabilidade que enche o espaço do experimento. Só o que podemos fazer é descrever todos os seus possíveis estados através da função de onda de Schrödinger — isto é, com uma equação matemática que menciona suas várias possibilidades, assim como as regras do pôquer determinam os vários tipos de jogo que podemos montar e o que poderemos fazer com eles, sem, no entanto, revelar-nos que jogo sairá para nós do baralho. Isto é uma questão de probabilidades.
Nesse caso, a função de onda (a “regra do jogo”) nos diz que o gato comeu o veneno e morreu (Possibilidade I) e que o gato desfrutou de uma nutritiva refeição e vive (Possibilidade II). Sómente quando a função de onda “entrar em colapso”, no momento em que todas as possibilidades que ela descreve subitamente se solidificarem numa realidade fixa, é que poderemos obter um gato para acariciarmos ou enterrarmos.Um colapso (ou ponto de decisão) desse tipo, óbviamente tem de acontecer mais cedo ou mais tarde pois, conforme consta na história do gato, quando abrimos a jaula e observamos o animal ele está, sem sombra de dúvida, morto; Mas por quê? O que matou o gato de Schrödinger? Esta pergunta, que se aplica não só a gatos mecânico-quânticos como também a nós mesmos e a tudo o que vemos à nossa volta, vai direto à questão: por que existe a realidade?, e ilustra o motivo pelo qual a crise de identidade do gato cria um paradoxo. Trata-se de um paradoxo, pois de um lado está o mundo repleto de gatos bastante normais, vivos ou mortos, e de outro, a física, que vem ocupando as melhores cabeças científicas de nosso século, nos diz que isto é impossível. A matemática da equação de Schrödinger argumenta no sentido de que nada tem a capacidade de decidir o destino do gato — nada pode colocar em colapso sua função de onda. Ao menos nada do mundo físico. Qualquer objeto físico posto dentro de sua jaula, como uma câmara, por exemplo, que nos dissesse se ele está vivo ou morto, seria atingido pelo toque de Midas das excessivas possibilidades. Passaria a apresentar um comportamento mecânico-quântico clássico e começaria a ser todas as coisas para todas as pessoas.
Assim, apesar do testemunho de nossos próprios olhos, a teoria quântica nos diz que o gato está — e sempre estará — tanto vivo como morto. Compreensívelmente, este paradoxo foi apelidado “o problema da observação”, porque desafia nossas observações fundadas no bom senso e porque ressalta o papel intrigante da observação (e do observador) na formação da realidade.
A REALIDADE ACONTECE QUANDO A VEMOSDesde seus primórdios, a teoria quântica sugeria que algo muito estranho e de suma importância acontece quando observamos um sistema quântico. Fenômenos quânticos inobservados são radicalmente diferentes dos observados — este é um dos pontos principais da história que envolve o gato de Schrödinger. No momento da observação, ou da medição, elétrons préviamente inobservados que são tanto ondas como partículas tornam-se ou onda ou partícula; fótons solitários não vistos, que de alguma forma misteriosa haviam conseguido passar por duas aberturas ao mesmo tempo, de repente decidem escolher uma abertura em vez da outra, e o gato vivo e morto se torna algo com o qual podemos nos relacionar. Em suma, o momento em que uma indefinida função de onda quântica de muitas possibilidades é vista (ou medida) tem alguma coisa que a faz “colapsar” para uma única realidade fixa. O gato de Schrödinger não foi simplesmente encontrado já morto quando abrimos a jaula. De alguma maneira estranha que ninguém compreende ainda, ele morreu porque olhamos para ele. A observação matou o gato.Isto é fato quântico comprovado — algo no ato da observação (ou da medição) faz colapsar a função de onda quântica• — e este feto isolado tem implicações que examinaremos mais tarde. Mas por ser um fato sem explicação, e na verdade um fato que não deveria existir, ele deixa todas as perguntas interessantes sem resposta e leva, compreensivelmente, a um bocado de especulação quântica — e a alguma confusão quântica também.
Embora naturalmente curiosos para saber por que, afinal, o olhar pode matar, não há motivo para nos perdermos nesta confusão. Solucionar o problema do colapso da função de onda é algo bem além da intenção desta série do blog.O argumento é no sentido de que há uma física da consciência, e que esta física nos sugere muitas coisas sobre a ligação entre nós mesmos e a realidade física. A base deste argumento, contudo, é muito diferente daquela utilizada pelos que alegam que foi a própria consciência que matou o gato de Schrödinger. Sua utilização da consciência como um eficaz exterminador de gatos repousa numa compreensão inteiramente diversa da natureza da consciência do que aquela que estarei apresentando mais adiante.
Uns poucos físicos (e muitos de seus divulgadores) propõem que, pelo fato de a teoria quântica demonstrar que nada físico poderia ter exterminado o gato, deve haver alguma explicação não física para sua morte. Algum deus ex- máquina, por assim dizer, entra na história, vindo de fora das leis da física para salvar Schrödinger, seu gato e todos nós de um excesso de possibilidades. Este agente metafísico da realidade não pode ser o aparelho de medição do observador nem seu cérebro ou sua mente, que são todos do mundo físico e, portanto, previstos na equação de Schrödinger. Assim, deve ser o próprio observador quem mata o gato — isto é, a consciência incorpórea, imaterial do observador.
Segundo esta visão, proposta principalmente pelos físicos quânticos John Archibald Wheeler eEugene Wigner , a consciência humana é o elo perdido entre o bizarro mundo dos elétrons e a realidade do cotidiano. Ironicamente, esta conclusão se aproxima muito da minha, mas as razões pelas quais cheguei a ela são radicalmente diferentes, e esta diferença é importante para tudo o que vem mais adiante neste livro. Aqueles que concluem que a consciência provoca o colapso da função de onda porque sua natureza é essencialmente não física comprometem-se e comprometem a física quântica com a velha visão cartesiana de que a mente e a matéria são entidades distintas. Eles vêem a consciência como algo necessáriamente externo ao mundo físico e, portanto, como algo alheio a ele — um “fantasma dentro da máquina”. Também deixam a porta aberta para especulações anti-realistas no sentido de que “a realidade só existe na mente” e que não existe nenhum mundo se não houver alguém observando, deixando-nos a imaginar como é que nós surgimos, então. Que ser consciente estava aqui no início de tudo para provocar o colapso da primeira função de onda?
Os argumentos para sugerir que a consciência é um elo de ligação importante entre o mundo quântico e o da nossa experiência diária ,têm uma origem muito diferente. Todo o projeto de definir um novo “ser quântico” repousa na argumentação de que a física quântica, e mais especificamente um modelo mecânico-quântico da consciência, permite que vejamos a nós mesmos — nossas almas, se quiser — como parceiros integrais dos processos da natureza, “tanto na matéria como da matéria”. Este item de argumentação tem implicações muito diferentes para quem está procurando compreender como nós, criaturas conscientes, nos relacionamos com tudo o mais no Universo.
Como a realidade acontece depende de como a vemos
Já vimos que o ato de observar um sistema quântico o transforma num objeto comum. Nossa mera interferência na natureza a transforma, e este simples ato nosso exigiria que mudássemos totalmente nossa maneira de nos vermos e a nosso lugar dentro do mundo natural. Mas, ainda pior para aqueles que gostam de pensar que o mundo “é desse jeito mesmo e pronto”, nossa interferência tem uma dimensão inesperada. Não só a observação de alguma maneira traz o colapso da função de onda, ajudando-nos assim a ter um mundo, mas ocorre que o modo especial que escolhemos para observar a realidade quântica determina parcialmente o que veremos. A função de onda quântica contém muitas possibilidades e depende de nós qual delas será realizada. Um fóton, por exemplo, tem ambas as possibilidades: de posição (com sua natureza partícula) e de momentum (com sua natureza onda). Um físico poderá armar seu experimento para medir, e portanto determinar, qualquer uma delas — embora ao determinar uma delas ele perderá a outra (princípio da incerteza de Heisenberg).
O CONTEXTUALISMO
Na física quântica esta dependência do ser de uma coisa em relação a seu ambiente geral é chamada“contextualismo”, e suas implicações são muitas, tanto para nosso conceito de realidade quanto para nosso entendimento sobre nós mesmos como parceiros nesta realidade. Este contextualismo é uma das razões centrais de minha afirmação de que a teoria quântica deverá finalmente contribuir para uma nova visão de mundo, com suas próprias e distintas dimensões epistemológicas, morais e espirituais. A dimensão epistemológica — qual a natureza de nosso conhecimento e o que entendemos por verdade — foi muito bem expressa na fenomenologia do filósofo francês Merleau Ponty no que ele chamou a “verdade dentro de uma situação”:
Enquanto mantenho diante de mim o ideal de um observador absoluto, do conhecimento na ausência de todos os pontos de vista, só posso ver minha situação como uma fonte de erro. Mas, tendo reconhecido que através dele sou dirigido a todas as ações e a todo conhecimento significativos para mim, então meu contato com o social na finitude de minha situação revelou-me o ponto de partida de toda verdade, incluindo a científica, e, uma vez que temos alguma idéia da verdade, uma vez que estamos dentro da verdade e não podemos sair dela, tudo o que posso fazer é definir uma verdade dentro de uma situação.
Mal compreendido e forçado na direção errada, o fato de que o observador humano de alguma forma ajuda a evocar a realidade que observa poderia ter implicações culturais desastrosas. Poderia emprestar todo o peso da física à noção muito popular (um tanto perniciosa) de que o ser individual é o único criador dos valores — de que não há “verdade” neste mundo mas apenas a “perspectiva” de cada um.Em alguma medida, certos livros de sucesso sobre a física quântica encorajaram seus leitores a tirarem tais conclusões.
Tomemos, por exemplo, as implicações epistemológicas e morais da alegação que Fritjof Capra faz no sentido de que, como “a mente do observador cria as propriedades que o elétron tem”, tais propriedades não podem ser de nenhum modo chamadas objetivas. Em Física Atômica ele diz:
“Ao transcender a distinção cartesiana entre espírito e matéria, a física moderna não só invalidou o ideal clássico de uma descrição objetiva da natureza como também desafiou o mito de uma ciência livre de valores (…) Os resultados científicos obtidos [por cientistas] e as aplicações tecnológicas por eles investigadas serão condicionados por seu estado de espírito”.
A própria teoria quântica predominante encerra os perigos de tal subjetivismo (para citar a lição de Heisenberg: “Assim evaporou-se o conceito de uma realidade objetiva…”), mas Capra leva a coisa mais longe, introduzindo as noções de “valor” e de “estado de espírito”. Nada na teoria quântica em si sugere que a observação ou o observador “criam” a realidade (as propriedades das partículas subatômicas). No momento da observação, algum diálogo entre a função de onda quântica e o observador (seja homem ou máquina) evoca, dando assim forma concreta, uma das muitas realidades possíveis inerentes à função de onda. Mas já existe ali o potencial de um tipo muito definido de realidade — a função de onda de uma mesa não pode colapsar num gato ou num canguru. Só pode tornar-se uma mesa. Além do mais, uma vez que a função de onda tenha sofrido o colapso, sua realidade é tão objetiva quanto qualquer outra coisa estudada pela ciência. Se duas pessoas distintas olharem para o gato de Schrödinger concordarão que ele está objetivamente morto — não parecerá morto a um e vivo ao outro. Sua morte não é uma questão do “ponto de vista” de alguém, muito menos do “julgamento de valores” deste alguém. Ele está simples e definitivamente morto. Todo o grande conjunto de questões levantado pelo enigma do gato de Schrödinger, dentre elas o papel do observador humano na formação da realidade, e o problema da objetividade como corolário apenas ressaltam o fato de que, neste estágio, não possuímos suficiente compreensão dos observadores humanos e tampouco da física de sua consciência para chegarmos a qualquer conclusão elucidativa. O problema do gato obviamente nos incita a repensar boa parte de nossos preconceitos sobre nós mesmos e, possivelmente, sobre o propósito de nossa existência; mas, para fazer face a esse tremendo desafio, devemos encarar de frente o problema da consciência.
SERÃO OS ELÉTRONS CONSCIENTES?
O problema do gato de Schrödinger lança o enigma da participação do observador consciente na formação da realidade e sugere que talvez esta seja uma questão a ser abordada pela própria física. Mas isto, por sua vez, lança outros problemas, que afetam nossa atitude frente à biologia, psicologia, filosofia e religião — toda a vasta extensão de disciplinas que têm como objetivo a compreensão dos seres humanos e nosso lugar no Universo. A física hoje está no centro de nossas ocupações, e o problema da consciência dentro da física é um dos mais centrais. Embora aquilo que o observador vê possa ser descrito nas equações da mecânica quântica, o próprio observador não pode. Não temos uma equação para observadores, humanos ou não. Estão fora do sistema quântico. Assim, ironicamente, embora incitando-nos a transcender a antiga dualidade observador—observado, a física quântica, da forma como está expressa nos dias de hoje, na verdade apóia esta dualidade. Ela ainda está constrangedora-mente incompleta e permanecerá assim até que possamos incluir os observadores e, ao menos no caso dos observadores humanos, incluir a consciência com a qual fazem suas observações. No entanto, a consciência que se tornou questão de interesse dos físicos talvez seja mais do que somente a humana. Ao considerar a triste condição do gato de Schrödinger, por que não levar em conta como seu estranho estado parece ser ou é de fato afetado pela consciência do gato em si? Ou pela da pulga sentada em sua orelha? Ou, embora possa parecer afrontoso, pela da partícula radioativa que determina se ele vive ou morre? Algo mais amplo que a questão só do homem, ou do relacionamento do homem com a matéria, poderá estar em jogo.
Alguma coisa do comportamento da realidade fundamental, da forma como está expressa pela nova física, exige que façamos uma reavaliação de toda a questão da consciência, não só da sua relação conosco, mas também cogitando de sua relação com outras criaturas e coisas do Universo — talvez, como veremos mais adiante, até com os componentes mais elementares da matéria. No todo, a tradição judaico-cristã, que informa boa parte de nossa consciência cultural e de nós mesmos no Ocidente, colocou o homem numa categoria à parte como algo único neste mundo, com certeza, e possivelmente também no Universo como um todo. Segundo essa tradição, o Plenum Cósmico/Deus fez todas as criaturas segundo sua própria espécie, mas fez o homem à Sua própria imagem e lhe deu domínio sobre toda a Terra. O homem deveu sua colocação especial não a seu corpo, que era feito de mero “barro”, mas ao fato de possuir uma alma — em termos modernos, uma consciência — que de alguma forma espelhava a do Divino Ser. Em termos filosóficos modernos, tudo isso foi esclarecido e transmitido a nós no dualismo mente—corpo de Descartes, na divisão da realidade em substâncias pensantes (rés cogita) e substâncias puramente mecânicas, estendidas no espaço (rés extensa).
Tendo-se fé numa deidade transcendente, pouco importa que a alma, ou consciência, do homem possua escassa relação com as outras coisas deste mundo. Unidos ao Plenum Cósmico/ Deus, que necessidade temos de comungar com as feras e as coisas? Mas, com o advento da ciência moderna no século 17 e a retirada lenta, mas inexorável da deidade transcendental do esquema das coisas, nossa consciência humana parecia não mais espelhar nada senão a si mesma. Sem o Deus cristão, sem a fé num reino transcendental da alma, e cego para a “alma” (consciência) das coisas e criaturas, o dualismo cartesiano ateu nos deixou de mãos vazias, exceto por um grosseiro materialismo. O senso de ser único por ter sido escolhido deu lugar ao sentido de alienação comum do século 20/21, pois somos diferentes de tudo à nossa volta e estamos inexoravelmente sós.CONTINUA….
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CONCLUSÃO E NOTA DO BLOG
Sómente os mais extremos defensores do caráter único do homem negariam a vida consciente dos mamíferos domésticos como gatos e cachorros. Eles evidentemente não estão anestesiados (insensíveis) (o critério mais elementar para a determinação de se algo é consciente). Eles se movimentam, envolvendo-se em atividades espontâneas e propositadas, têm uma capacidade indubitável de sentir prazer ou dor, aprendem de seu ambiente e adaptam-se a ele e, ao menos até certo ponto, são dotados de livre-arbítrio — eles são capazes de fazer e de fato fazem escolhas. O senso comum associa todas essas coisas à consciência, no caso dos seres humanos. Se os gatos e cães também desfrutam de uma “vida interior” como nós, ou se possuem um senso do “eu”, é algo sem resposta por parte dos defensores de ambas as teses, mas em geral não temos dificuldade para perceber que são também criaturas conscientes. À medida que nos afastamos dos mamíferos mais comuns da vida diária, descendo pela escada filogenética, a sensação de “companheirismo” se torna menos impositiva. Argumentos baseados na analogia — nós somos conscientes e, portanto, as coisas que se parecem conosco são conscientes também — perdem sua força à medida que criaturas cada vez mais estranhas surgem aos nossos olhos como nem um pouco parecidas conosco. Este é um dos problemas lançados pelo filósofo Thomas Nagel em seu ensaio muito debatido “Como É Ser um Morcego?”; Quando toda a experiência sensorial e o estilo de vida de uma criatura são tão diferentes dos nossos, fica difícil sabermos “como é ser”(pensemos nos extraterrestres,por exemplo) aquela criatura, ou seja, que tipo de vida interior ou experiência interior ela tem. Mesmo assim, parando para pensar, a maioria de nós atribuiria algum tipo de vida consciente aos morcegos, formigas, ou talvez até às minhocas, sendo que os biólogos( cuja experiência destas coisas é mais ampla que a da maioria), estão dispostos a ir mais longe ainda, encarando os organismos como a ameba e a anêmona-do-mar, também como criaturas conscientes; é provávelmente seguro supor, mesmo com as evidências que temos hoje, que quando falamos de consciência estamos falando de uma “propriedade” ou de um “processo” que nós, seres humanos, partilhamos, ao menos em certo grau, com todos os outros membros do reino animal. Esta suposição abrange nossos sentimentos intuitivos em relação a outros animais e aceita a possível validade dos argumentos filosóficos por analogia. Assim, estabelecendo graus de qualidade e complexidade, podemos admitir que, em certo sentido, todos os outros animais têm uma consciência, são capazes de um determinado grau de atividade espontânea e proposital, são sensíveis a estímulos parecidos com prazer e dor e são dotados de alguma capacidade rudimentar de livre-arbítrio;No sentido mais primitivo possível, a posse desse conjunto de qualidades também significaria que existe algum tipo de “vida interior” subjetiva nos outros animais — toda criatura deve ter seu próprio “ponto de vista”. A aceitacão disso pode muito bem afetar nossa postura moral em relação às criaturas diferentes de nós,incluindo todos os seres do universo.
EQUIPE DA LUZ É INVENCÍVEL
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Bibliografia para consulta
O Universo Elegante
Brian Greene
Em Busca da Unificação
Charles W. Misner, Kip S. Thorne and John Archibald Wheeler
O Tecido do Cosmos , The HiddenReality .
Brian Greene
Muito além da velocidade da luz
Marc Seifer PhD
Física Quântica-Eisberg-Resnick
Nota:Biblioteca Virtual—CONSULTE NOSSO CANAL DE VÍDEOS
Divulgação: A Luz é Invencível
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