Objeções erradas para a Interpretação de Muitos Mundos da Mecânica Quântica

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Por Sean Carroll
Publicado no
Preposterous Universe

Leitores de longa data sabem que eu faço um pouco de um esforço para ajudar as pessoas a entender, e talvez até mesmo a respeitar, a Interpretação dos Muitos Mundos ou Interpretação Everettiana da Mecânica Quântica (MWI, sigla em Inglês). Eu mesmo escrevi papers sobre isso. É uma ideia controversa e está longe de ser firmemente estabelecida, mas é algo sério, e merece uma discussão séria.

É por isso que eu fico triste quando as pessoas continuam a interpretá-la de modo errado. E ainda mais triste quando elas não entendem a ideia – enfrentando-a, obviamente, por razões erradas. A objeção em especial que estou pensando é:

“a MWI não é uma boa teoria, porque não é testável.”

Vi recentemente este artigo escrito por Philip Ball – um ensaio cujo tom agressivamente sarcástico é igualado apenas pela sua incoerência. O pior de tudo é que ele realmente me cita explicando por que tal objeção é errada. Então claramente eu estive sendo muito misterioso, ou fui muito educado.

Suspeito que quase todo mundo que faz essa objeção não entende a MWI, na verdade. Esta é minha tentativa de ser generoso, porque essa é a única razão que eu posso pensar no por que alguém iria fazê-lo. Em particular, se você estava com a impressão de que o MWI postula um grande número de mundos não observáveis, então você estaria perfeitamente em seu direito de fazer essa objeção. Então eu tenho que pensar que os objetores, na verdade, estão com essa impressão.

Uma impressão que está completamente errada. O MWI não postula um grande número de mundos não observáveis, aliás, este é um nome enganoso. (Razão na qual muitos de nós gostamos de chamá-la de “Mecânica Quântica Everettiana” em vez de “Muitos Mundos“). Agora, a MWI certamente não prevê a existência de um grande número de mundos não observáveis, mas isso é algo postulado. Ela deriva deles, a partir do qual se faz postular. E os postulados reais da teoria são bastante simples, na verdade:

  1. Um mundo é descrito por um estado quântico, que é um elemento de um tipo de espaço vetorial conhecido como espaço de Hilbert.
  2. O estado quântico evolui ao longo do tempo de acordo com a equação de Schrödinger, com algum Hamiltoniano particular.

Isto é como se costuma dizer. Observe que você não vê nada sobre mundos lá. Os mundos estão lá, quer você goste ou não, situados no espaço de Hilbert, esperando para ver se eles ficam atualizados no curso da evolução. Observe, também, que estes postulados são eminentemente testáveis – na verdade, até mesmo falsificáveis! E uma vez que você toma-os (e se você aceita uma “hipótese passada”, apropriada tal como na mecânica estatística, e considera um sistema que suficientemente está ricamente interagindo), os mundos acontecem automaticamente.

Leve em conta que você pode ver por que a objeção está deprimentemente equivocada. Você não detêm uma teoria que faz algumas previsões que não podem ser testadas. Toda teoria faz isso. Você não se opõe a relatividade geral porque não pode ter certeza absoluta de que a equação de Einstein se mantêm verdadeira em algum evento em particular a um bilhão de anos-luz de distância. Esta distinção entre o que é postulado (que deve ser testável) e tudo o que é derivado (que claramente não precisa ser postulado) parece bastante simples para mim, mas é a principal coisa que deixam as pessoas confusas.

Ah, mas os pessimistas do MWI dirão (como Ball realmente o fez) que cada versão da mecânica quântica tem esses dois postulados ou algo parecido com eles, então testá-los realmente não significa testar o MWI. E daí? Se você tiver uma versão diferente da Mecânica Quântica (talvez o que Ted Bunn chame de interpretação do “desaparecimento do mundo”), ele deve, de alguma forma, diferir do MWI, presumivelmente em qualquer mudança nos postulados ou acréscimos acima. E, nesse caso, se sua teoria for bem-colocada, podemos muito facilmente testar as alterações propostas. Em uma teoria dinâmica de colapso, por exemplo, a função de onda não se limita a evoluir de acordo com a equação de Schrödinger; pois ocasionalmente entra em colapso (obviamente) de uma forma não-linear e possivelmente estocástica. E nós podemos absolutamente olhar para as assinaturas experimentais do desvio, testando assim a adequação relativa do MWI contra sua teoria do colapso. Da mesma forma, em teorias de variáveis ocultas, pode-se realmente determinar experimentalmente a existência de novas variáveis. Agora, é verdade, qualquer concorrente para o MWI provavelmente terá um limite em que os desvios serão muito difíceis de discernir – o que é melhor, porque até agora cada experiência é totalmente compatível com os dois axiomas acima. Mas isso é por causa do MWI; exatamente o oposto.

As pessoas que se opõem ao MWI por causa de todos esses mundos não observáveis não estão realmente contestando o MWI em tudo; eles simplesmente não gostam da ideia e/ou não entendem a Mecânica Quântica. O Espaço de Hilbert é grande, independentemente dos sentimentos pessoais sobre o assunto.

O que me entristece, como um proponente do MWI, é que eu sou muito rápido em admitir que há muitas objeções potencialmente boas ao MWI, e eu estaria gastando meu tempo muito melhor discutindo elas, em vez das objeções bobas. Apesar dos meus esforços e os de outros, é certamente possível que nós não tenhamos entendido a probabilidade da teoria, ou porque ela deve ser uma teoria de probabilidade em tudo. Da mesma forma, apesar dos esforços de Zurek e outros, não temos um entendimento absolutamente hermético do porque vemos colapsos aparentes em certos estados e outros não. Heck, você pode estar convencido de que os postulados acima realmente levam à existência de mundos distintos, apesar da análise da decoerência padrão; o que seria ótimo, eu adoraria ver o argumento, ele pode levar a uma conversa científica produtiva. Devemos estar preocupados que a decoerência seja apenas um processo aproximado? Como é que vamos escolher reinos e histórias quase-clássicas? Será que nós, de fato, precisamos de um pouco mais de estrutura do que os axiomas listados acima, ou talvez de algo que escolha um conjunto preferido de detecção de parâmetros?

Todas essas são boas perguntas para se fazer! Talvez, um dia, o discurso público sobre o MWI vai entrar com a discussão que os especialistas têm entre si, sobre a evolução auto-congratulatória do passado e sobre todos esses mundos não observáveis, e compartilharão o prazer de falar sobre as questões que importam.

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