Ação Quântica à Distância: o Pesadelo de Einstein

O bom professor Einstein, de formação determinística, inicialmente teve problemas em aceitar a mecânica quântica, em função de seus paradoxos inescrutáveis à época. O fenômeno quântico que mais intrigava Einstein era o emaranhamento (entanglement) entre duas partículas, que forçosamente o levava a concluir que a informação podia ser transmitida a uma velocidade maior que a da luz.

Resumidamente, o emaranhamento quântico significa que várias partículas estão ligadas de tal forma que a medição do estado quântico de uma partícula determina os possíveis estados quânticos das outras partículas. Essa conexão não depende da localização das partículas no espaço (!). Mesmo se você separar duas partículas emaranhadas por bilhões de quilometros, a mudança de estado de uma partícula induzirá uma mudança de estado imediata na outra. (*)Contudo, mesmo que o emaranhamento quântico pareça transmitir informação instantaneamente, já se provou em anos recentes que ele não viola a velocidade da luz e nem a física relativística porque não há “movimento” através do espaço.

Concepção artística de partículas emaranhadas

Essa Ação Fantasmagórica à Distância (que Einstein chamava de spooky action at distance) sempre me mistificou, o que fez com que ao longo dos anos eu inventasse vários experimentos mentais tentando negá-la, invalidá-la, ou ao menos explicá-la (pelo menos para mim). Não que eu seja teimoso ou rejeite a ciência ou algo assim. Apenas é dificil para mim, como foi para Einstein, abrir mão do meu querido mundo determinístico, onde a causa sempre precede o efeito. Entretanto, depois das descobertas dos últimos 30 anos eu estou preparado para tentar viver nesta dura existência indeterminada, aleatória, já que a realidade finalmente se mostra assim. Uma das tentativas de fazer a AFD se acomodar em minha estrutura mental é esta:

Prepare duas partículas para que elas estejam emaranhadas com os seus respectivos spins orientados um para cima (UP) e um para baixo (DOWN). Coloque cada particula em uma caixa lacrada e dê uma caixa para Alice e uma para Bob. Alice e Bob são informados de que as suas caixas contêm ou uma partícula com spin UP ou uma partícula com spin DOWN.

Alice deve pegar a sua caixa e levar para Marte, enquanto Bob fica na Terra.

Ambos fazem um acordo para abrir sua respectiva caixa – e medir (observar) seu conteúdo – às 12:00 UTC (ou outro tempo acordado) em 1º de abril de 2023 (tempo suficiente para Alice chegar a Marte e se acomodar confortavelmente).

Quando chega a hora, Alice abre a sua caixa para descobrir que ela contém uma partícula de spin UP. Ao verificar este fato, ela imediatamente – fantasmagoricamente – saberá que a partícula de Bob, na Terra, tem spin DOWN. Ela não precisa receber uma mensagem de rádio para saber.

Voilà! É isso! Não há nada de mais, certo? A AFD se realizou nesse exato momento. Alice tem a informação muito antes que ela possa ser transmitida por uma chamada de rádio. O único ponto negativo é que ela não poderia usar essa informação para qualquer coisa. O universo assim manteve suas características clássicas, enquanto a Mecânica Quantica foi também satisfeita!

Digamos que Alice, para aproveitar a sua situação (12 minutos preciosos de tempo que o sinal leva entre Marte e a Terra), recebeu uma ordem secreta para apertar um botão para disparar mísseis também secretos em órbita da terra contra algum inimigo de seu país, caso o spin de sua partícula fosse UP (como de fato ocorreu). Para estar de acordo com com a fluxo causal, é preciso considerar que a ordem para o lançamento dos mísseis já estava codificada no sistema quântico também emaranhado de Alice-Bob, e esteve lá o tempo todo. Portanto, nenhuma causalidade foi violada.

Agora é o momento em que tomo consciência de que posso estar completamente errado.

Conceitos não intuitivos

Mesmo os físicos quânticos têm um problema com a teoria quântica devido, em parte, à maneira como as informações são processadas nos cérebros das pessoas. É por isso que alguns especialistas não conseguem comunicar adequadamente suas próprias teorias. É preciso entender que a neurologia, a psicologia e a sociologia desempenham um papel nisso; em outras palavras a percepção, a cultura e a lingüística.

Eu sempre me inclinei para o entendimento de que uma “observação” – ou medição se você quiser – acontece toda vez que duas particulas (ou dois sistemas quânticos) interagem, já que sabemos que todas as interações têm o poder de provocar o colapso da função de onda [esse fato também é a base do – ou pelo menos está implícito no – experimento que motivou esta digressão, que é o teste do Argumento do Amigo de Wigner – ver Google].

Eu pessoalmente tenho problemas em aceitar a consciência como a causação da realidade, porque essa abordagem levanta mais problemas do que resolve. Além disso, as teorias da consciência contemporâneas obviamente não explicam a acima referida interação entre duas partículas e nem as “observações” (percepção da realidade) idênticas realizadas por diferentes espécies animais, com variados graus de inteligência/consciência. Por exemplo, uma lula reagirá com um movimento, assim como eu, se a água for perturbada pela presença de um tubarão. Isso parece sugerir que as duas espécies são capazes de efetuar a mesma medida empírica, independentemente de outras considerações psicológicas e/ou neurais.

O fato é que, confrontados com o Teorema de Bell, nós racionalistas tendemos a procurar consolo no superdeterminismo, a ideia de que todos os possíveis emaranhamentos quânticos já estavam codificados no momento do Big Bang (o que não deixa de ser outro ponto na tão sonhada reconciliação entre Mecânica Quântica e Relatividade Geral).

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