segunda-feira, 16 de agosto de 2010

Inception - Deception | A Origem e O Fim

Ok… esta é direccionada ao JN.

Não poderia ir 15 dias de férias sem dissertar sobre um filme que quase tem nota máxima no IMDB.

Pois bem, depois de muitas opiniões super positivas e de uma quase histeria colectiva sobre a possibilidade de estarmos perante uma das maiores obras primas mentais alguma vez realizadas em filme, decidi finalmente ir até uma sala de cinema para o ver atentamente…

As minhas expectativas encontravam-se altas, como seria de esperar perante tanta informação positiva…mas à medida que a acção se ia desenrolando comecei a ficar algo desapontado.

Esperem, claro que o filme é giro e fez pensar a audiência… bem, a maioria de audiência… mas daí a ser um quebra-cabeças psicológico… convenhamos, e muito menos a ter que o ver duas vezes para o entender.

Ao contrário da pontuação dada pelos fãs (cerca de 1500) de 9,1 deixando-o no 3 lugar dos melhores filmes até hoje, daria-lhe apenas um 7, talvez pelos efeitos giros…

E digo-o porquê: - Porque já vi filmes com argumentos incrivelmente mais estranhos e marados… inclusivamente um do próprio Nolan – ‘Memento’.

Pois é meus caros, este filme apenas está, para mim, ao nível de um ‘Matrix’, perfeitamente entendível e apenas 'divertido' mas, mais uma vez, para mim, previsível à medida que se desenrolava… aliás, a menos do meio do filme já tinha percebido que no final se iria deixar a questão no ar se todo aquele enredo não seria no fundo um sonho da própria personagem principal, cujo ‘totem’ no final estava vai não vai… se caísse era tudo real, se não caísse era um sonho.

A historia é revisitada, sendo por isso pouco original... aliás, até a Disney já a tinha abordado quase exactamente da mesma maneira... vejam a imagem acima... (cliquem para ver melhor)

O filme é bom [(-) menos], não ‘muito bom’ ou ‘excelente’ e, longe de vir a ser de ‘culto’…

Os filmes de ‘culto’ não são percepcionados como excelentes pelas massas, como este aparentemente está ser.

Normalmente apenas uma pequena parte da população cinéfila é que consegue perceber esse espírito de ‘culto’ que certos filmes possuem.

É exactamente pelo facto de não serem ‘entendíveis’ pelas massas que os promove a ‘culto’.

‘Memento’ é de loucos. Posso-vos dizer: Ainda hoje quando vejo este filme sinto-me perdido a meio da história, mesmo depois de o ter visto 3 ou 4 vezes...

‘Event Horizon’ é um outro filme, infelizmente ‘cotado’ no IMDB com 6,3 em 10, que é apenas um dos melhores filmes de Ficção Cientifica que alguma vez vi. As falhas técnicas são quase inexistentes e aborda questões polémicas do dualismo fé/ciência, um pouco à semelhança do que a física quântica, a que fiz referencia nos últimos posts, o faz.

‘Naked Lunch’, de Cronenberg em 1991, é absolutamente divinal e utiliza, neste caso, as alucinações de venenos para insectos para criar uma realidade mamada à personagem principal…

‘Dark City’ deixa-nos a pensar desde o primeiro momento até ao final do filme com a possibilidade de vivermos num mundo criado. Será talvez o primeiro deste género de filmes de ficção cientifica tipo Matrix, de realidades sobrepostas. (há quem diga que ‘Matrix’ é apenas um plágio de ‘Dark City’, e eu sou talvez uma dessas pessoas).

Acho que até mesmo ‘The Butterfly Effect’ é melhor que ‘Inception’…

Enfim, existem uma miríade de filmes que são absolutamente fantásticos e que fazem a nossa carola pensar mesmo depois de abandonar a sala de cinema. ‘Inception’ não é um desses filmes, pelo menos para mim.

E não é somente pelo facto de ser um filme previsível, mas porque existe uma daquelas falhas técnicas que ‘abate’ todo o argumento.

Normalmente em ficção científica é possível criar uma espécie de ‘constante cosmológica’ para tapar os buracos de forma a explicar algumas questões técnicas, como viajar no tempo. Sei lá, poder-se-ia explicar que existe uma partícula sub-atómica qualquer que se deslocava no tempo e a partir dai se criou uma máquina…qualquer coisa deste género.

Mas em ‘Inception’, Nolan utiliza na interligação dos sonhos uma constante física que é fundamental em alguns casos mas que em outros é totalmente ignorada – a Gravidade.

No sonho de primeira camada, quando a carrinha está a cair da ponte, os actores entram em gravidade zero o que se vai repercutir no sonho de segunda camada ficando todos em gravidade zero, mas essa repercussão fica por ai e não é verificada no sonho da terceira camada, que logicamente deveria ser afectada sucessivamente, e por ai em diante nas restantes camadas... Nolan não se dá ao trabalho de criar uma 'constante cosmológica' para explicar essa falha...

Ainda com a gravidade, a forma utilizada para ‘acordar’ os intervenientes é através de um choque provocado, por exemplo, por uma queda… ora, quando a carrinha, no sonho de primeira camada, entra em capotamento, os choques gravitacionais aplicados aos corpos das personagens visíveis nas imagens não surtem qualquer efeito no acordar destas no avião

O efeito físico da gravidade é utilizado para satisfazer o argumento e, ao mesmo tempo, anulado para essa mesma satisfação… uma falha técnica que coloca por terra todo esse argumento.

Um filme mediano, talvez um pouco melhor, mas que não me convence, ao contrário de ‘Memento’ do mesmo Nolan…

E agora vou em férias tranquilo durante 15 diazinhos...para quem fica, bem, para quem fica, aconselho a irem ver o 'Eclipse' da saga 'Twiligth'... é mais giro e divertido, sem apregoar à partida que dá muito que pensar e depois não dá coisa nenhuma... confesso que já vi os outros dois e fiquei um pouco viciado à semelhança do que me aconteceu com aquela serie manga da SIC Radical - 'Dragon Ball'... ;)

sábado, 14 de agosto de 2010

O Gato de Schrödinger e a Interpretação dos Mundos Múltiplos de Everett

Depois de uns posts sobre os fundamentos da mecânica quântica eis que chego a um dos seus clássicos exemplos.

Garanto-vos uma coisa: Vou tentar ser o mais sucinto possível… “ah, pois, este diz sempre isto e depois sai um testamento do tamanho mundo!!”… devem pensar…

Pois bem, acontece que começo a perder o interesse neste tema, e, como tal, deixei de ter paxorra de estar para aqui a escrever sobre “coisas quânticas” e afins…

…eu sou assim, como um albatroz que percorre os mares do sul durante milhares de quilómetros, tangendo aqui e ali um oceano de conhecimentos… não gosto de pousar, nem de estar muito tempo num único local…posso lá voltar mais tarde, mas fico por pouco tempo, o suficiente para que na minha mente se construa uma imagem suficientemente esclarecedora do tema, criando-se assim, tema a tema, uma perspectiva geral de um ‘todo’ que me permita não me ‘perder’ neste oceano que é a vida…

Talvez por isso nunca tenha conseguido concentrar-me numa especialização, mas talvez por isso mesmo me sinta neste momento capaz de perceber ‘as coisas’ de uma forma muito mais esclarecedora e equilibrada a meu ver… não quantifico, qualifico, que é algo que está em extinção na nossa sociedade,

O engraçado disto é que estou exactamente a falar de um tema, a mecânica quântica, que, curiosamente, numa primeira abordagem deveria quantificar (quântum) as coisas minúsculas, mas que chegou a um nível que a obriga a qualificar a perspectiva do Universo… mais um paradoxo para a caixa…


Bom, divagações à parte, devo, a quem quer que tenha lido com afinco os meus últimos posts, a última parte do inicio do que é hoje a mecânica quântica.

É estranha a expressão, mas na realidade o que vos conto sobre esta ciência é apenas um resumo muito sucinto das ideias com que os investigadores se depararam entre os anos de 1900 e 1950… Max Planck, Bohr, Einstein, Schrödinger, Everett, Heisenberg e muitos outros delinearam as bases de estudo de algo que é incrivelmente não intuitivo e logo de difícil compreensão… mas… tentem apenas qualificar as paradoxalidades que esta física nos apresenta…

E foi isso que Schrödinger fez.

Perante a ideologia da Escola de Copenhaga, que, tal como já vimos, enuncia aqueles dois Princípios rígidos – Complentaridade e Correspondência – de forma a colocar ‘atrás das grades’ do empirismo clássico esta nova ciência do paradoxo, Schrödinger imagina uma experiência mental que vem abrir as portas, com as próprias chaves do carcereiro, à imaginação e à probabilidade de existência de universos de múltiplas realidades. É o Schrödinger’s Cat que quase toda a gente ouviu falar.

A experiência acontece da discussão da sobreposição quântica que, como vimos antes, determina que uma partícula pode ter e estar simultaneamente em vários lugares e vários estados até que uma observação seja realizada e a Função de Onda colapse.

A experiencia consiste em imaginar um gato dentro de uma caixa hermeticamente fechada, com um dispositivo, protegido da interferência do gato, que através do decaimento de um átomo radioactivo leve um martelo a fracturar um frasco com gás venenoso e eventualmente mate o gato.

Acontece então o seguinte:

Como não se pode prever o decaimento do material radioativo, - pode ou não acontecer num determinado prazo - o gato, aos ‘nossos olhos’ porque não o vemos na realidade, encontra-se simultaneamente morto e vivo e poderá realmente estar nesses dois estados (e em muitos outros, tipo com queda de pelo ou cego, etc, etc).


Steven Weinberg, perante esta situação, refere que o difícil na interpretação da mecânica quântica é perceber que esta ciência combina uma interpretação probabilística com uma dinâmica determinística, e é ai que reside o busílis da sua compreensão já que estamos intuitivamente preparados apenas para compreender as coisas por observações empíricas, com os sentidos…

Então, em 1957 Hugh Everett disserta pela primeira vez sobre a possibilidade de uma Interpretação de Mundos Múltiplos. Essa interpretação determina que o observador não tem um papel especial no processo quântico.

Ou seja, o observador faz parte apenas de uma realidade por ele observada num determinado momento e espaço que, antes da abertura da caixa, é apenas uma realidade onde existe uma caixa fechada com algo lá dentro. No entanto, assim que a abre, entrelaça-se, com a realidade existente nesse momento dentro da caixa, desligando-se assim de todas as restantes realidades possíveis, que iriam surgir em momentos diferentes.

Ao observarmos entrelaçamo-nos com a realidade observada começando assim, nessa altura, a fazer parte dessa realidade, não sendo nós quem determina o rumo da realidade anteriormente existente.Simplesmente ‘caímos’ ou ‘saltamos’ para essa realidade…

Ao acontecer isso entramos em descoerência com as restantes realidades, que, segundo Everett e posteriormente Bryce DeWitt, continuam a existir em sobreposições infinitas, cada uma das quais com observadores entrelaçados com essas mesmas realidades…

Eu sei, é muito estranho, mas essa ideia, que Everett lançou na sua tese, foi evoluindo um pouco às escondidas desde essa altura, e nos últimos vinte anos começou a ser altamente considerada para explicar algumas das paradoxalidades que também foram surgindo.


Hoje em dia, apesar da Interpretação de Copenhaga ser ainda seguida por um grande número de físicos, as várias teorias que possibilitam universos múltiplos explicam e tapam muitos dos buracos dos problemas cada vez mais complexos da quântica.

Aliás, a ideia de universos múltiplos já é grandemente considerada e estudada com sendo uma verdadeira possibilidade.

Para terminar deixo uma pequena divagação... como se devem ter apercebido, as probabilidades de 'saltarem' para uma realidade ou outra, para um mundo ou outro, dependem das variáveis Espaço-Tempo... ora, sendo a gravidade uma distorção do Espaço-Tempo, como nos diz Einstein com a Teoria da Relatividade Geral, será a gravidade capaz de nos 'ligar' um dia entre Universos?...seria giro...

Enfim....imaginar não custa...


Nestes posts deixei alguns nomes e alguns exemplos que, apesar de certamente conterem algumas incorrecções, podem levar-vos a pesquisarem mais facilmente toda esta parafernália de paradoxos e coisas abstractas que a Mecânica Quântica nos apresenta.

Deixo apenas um aviso: Se quererem imiscuir-se num estudo mais aprofundado desta física moderna, podem contar com um mundo totalmente novo e diferente do que até hoje percepcionaram… deste estados e lugares simultâneos, a teletransporte, passando por dimensões múltiplas e recuos ao passado, à Teoria das Cordas… enfim… um(ns) Universo(s) verdadeiramente esotérico(s), mas que pode(m) sem sombra de dúvida dar asas à abstracção da nossa imaginação, quase explicando fenómenos que até hoje se poderiam considerar no domínio da ficção cientifica e do sobrenatural.

Quanto a mim, meus caros, não digo que percebo tudo isto, muito longe disso. Seria ser demasiado arrogante, quando grandes mentes, com um infinito número superior de conhecimentos em relação a mim, sempre disseram que não percebem esta história da quântica.

O que eu digo, é que a perspectiva básica que adquiri ao ‘sobrevoar’ este tema me veio enriquecer mais um pouco enquanto ávido consumidor de conhecimentos, permitindo, com mais esta peça do puzzle, que construa mais solidamente a minha visão do que me rodeia…

Será a visão correcta? Será a verdadeira realidade?... não creio, acho que é apenas mais um dos ‘mundos’ que cada individuo por si próprio constitui, um Universo sobreposto a tantos outros.

sexta-feira, 6 de agosto de 2010

Interpretação de Copenhaga

Esta coisa dos Universos Múltiplos já deu o que falar.

O meu sobrinho JN, cujo link para o seu blog ‘WalkingInCambridge’ se encontra ali ao lado, já ‘meteu o bedelho’ no assunto...

Só que a complexidade do assunto em causa é mesmo muito alta, não podendo ser apenas associada a filmes de ficção de Hollywood.

Torna-se mesmo necessária uma noção, mesmo que muito pequena, dos princípios da mecânica quântica, para se poder perceber que a ideia de Universos Paralelos, Multiversos ou Outros Mundos poderá ser algo que, daqui a 50, 60 ou 100 anos, deixe de se situar na esfera da tal ficção cientifica, sendo que muitos dos fenómenos tomados hoje como ‘sobrenaturais’ tenham também uma interpretação cientifica.



Como vimos no meu ultimo post , as partículas, ou melhor, toda a matéria, possui uma dualidade onda – partícula.

Este facto determina a existência de uma Função de Onda para todo e qualquer estado de matéria.

Por sua vez, essa Função de Onda determina as diferentes probabilidades da posição e estado da matéria num determinado momento.

E agora vamos ver como essa Função de Onda poderá ‘colapsar’, eliminando assim a dualidade onde-partícula, logo que se tenta fazer uma observação ao objecto de estudo, neste caso o electrão.


Sendo assim, decide-se, na experiência da Dupla Fenda, adicionar uma lâmpada entre a parede e o ecrãn.

Sabendo-se que os electrões dispersam a luz, assim que o electrão em estudo passar por uma das fendas verificar-se-á um flash do lado dessa fenda. Se se observar flashs de ambos os lados então não há dúvidas: - o electrão passa pelas duas fendas, seja por obra de magia, seja por se ter subdividido.


Alívio!...


Sempre que se dispara um electrão, ao realizar-se a experiencia desta maneira, verifica-se apenas um flash pelo lado da fenda por onde este passa... afinal, não existem magias negras, nem o electrão se divide contrariando todas as Leis Físicas existentes.


Mas... e a Interferência Quântica registada no ecrã? – Supresa total! Desapareceu e agora o único electrão já forma um impacto consistente com um projéctil!

Como é possível? Quem anda a brincar com o investigador? Deus?...se calhar... ou então a explicação mais racional seja que a luz da lâmpada interfere com o electrão.

Verifica-se...

...e para se verificar diminui-se a intensidade da luz, ou seja, de emissão de fotões, e... espanto.... uns electrões são flashados e outros passam sem serem vistos... os que são vistos registam comportamento de partículas no ecrã, os que não são vistos tem comportamento de onda – passam pelas duas fendas ao mesmo tempo! ... que coisa estranha.

Diminui-se então, não a quantidade, mas a energia dos fotões utilizando uma luz com um comprimento de onda maior – portanto baixa frequência e logo baixa energia – para que não seja transmitida demasiada energia ao electrão... luz vermelha, por exemplo.

Esta nova situação resulta em flashs difusos não sendo possível determinar se o electrão passa na fenda esquerda ou direita. Este é um efeito de óptica. Se temos dois objectos muito próximos, eles só se distinguem entre si se forem observados com uma luz de comprimento de onda menor que a distância entre eles. Caso contrário, os dois objectos aparecerão juntos, como um borrão, perdendo-se a resolução.

Ou seja, na medida em que aumenta o comprimento de onda, diminui-se a ‘resolução’ do padrão de partícula do electrão, apresentando este cada vez mais as características de onda.


Quando se tenta observar o electrão, ‘interferimos’ com ele, não sendo possível deixar de o fazer e alterar o resultado final... assim que ‘metemos o bedelho’ na história estragamos tudo!


Um exemplo interessante para ilustrar a Função de Onda, que é demonstrada pela experiencia da Dupla Fenda, é o efeito ‘máquina fotográfica’: - Imaginem que têm uma reflex na mão. Apontam-na para um objecto e este aparece desfocado naturalmente, se rodam a objectiva para o focarem este fica, obviamente, focado e com uma boa resolução. E à medida que rodam a objectiva em sentido contrário, o objecto começa a desfocar até não se perceber o que é, perdendo a resolução necessária para que o nosso cérebro possa processar a imagem, cérebro que é, por definição, o ‘observador’ final...


Somos então nós, enquanto observadores, que determinamos as características do objecto. Se os nossos olhos sofrerem de desfoque, o nível de focagem da objectiva é um, mas se o nosso colega tiver uma visão 20/20 irá focar a objectiva com outro nível, demonstrando assim a influência directa do observador na forma como o objecto se revela, não significando com isso que essa forma seja a total imagem do objecto.


Mas afinal o que é o electrão? Onda ou partícula?


Bom, pelas experiências descritas neste e no último post é ambas as coisas ao mesmo tempo, podendo inclusive estar em dois lugares ao mesmo tempo também, excepto, quando se efectua a observação directa da partícula o que reduz todos os possíveis estados a apenas um - aquele que a observação permite.


A introdução de um observador irá interferir automaticamente com o sistema em causa, fazendo ‘colapsar’ a Função de Onda do que é observado. Observando-se um determinado fenómeno este passa a deixar de ter ‘probabilidades’ de estado, passando a ter um estado bem definido pela observação que se realiza.


Devido exactamente ao factor ‘observador’ Niels Bohr enunciou o Principio da Complementaridade, que basicamente enuncia que a dualidade onda-particula não é uma característica dupla da partícula, mas sim duas características complementares, nunca se manifestando simultaneamente. Quando é observada uma a outra não se manifesta.


Este axioma integra-se na Interpretação de Copenhaga, que é seguida por uma grande parte dos físicos até agora, inclusive por Einstein.


Então, perante isto, surge um novo paradigma:

O ‘observador’ da Física Clássica deixa de ser passivo – ao observarmos as estrelas elas não se movem por causa disso – e passa a ser activo na Física Quântica – ao observarmos uma partícula interferimos na forma como ela se revela.


Mas existem investigadores que não concordam com a Interpretação de Copenhaga que, para além do Principio de Complementaridade, baseia-se num outro Principio fundamental, o da Correspondência, que determina que o mundo quântico e todas estas novas observações paradoxais apenas são válidas para o mundo do ‘muito pequeno’, sendo que a física clássica manterá o seu ‘poder’ no mundo do ‘grande’.

Este princípio afirma que:

"as grandezas quantizadas dos observáveis tendem ao limite clássico quando os números quânticos associados ao sistema em questão tendem a infinito."

Por outras palavras mais simples: Se a objectiva da máquina fotográfica pudesse ter uma focagem infinita, chegava-se a um ponto em que o objecto focado, para nós, por muito mais focagem que fizéssemos, já não apresentava alterações ao que víamos e era ai que a física clássica entrava em vigor...


E é a partir da Interpretação de Copenhaga que Heisenberg delineou o seu Principio da Incerteza, conhecido por quase toda a gente, mas que poucos sabem de que se trata.

O Principio da Incerteza estabelece exactamente as restrições aos pares observáveis. Ou seja:

Se queremos observar a posição de um electrão (numa ou outra fenda pEx.) 'atira-se' ao gajo luz (fotões). Mas como verificamos, para determinarmos com precisão a sua posição, o comprimento de onda dessa 'luz' terá de ser o mais curto possivel, contudo, maior será a energia cedida ao electrão, que, por sua vez, segundo algumas 'coisas' matemáticas que não vou explanar (constante de Planck e efeito Compton), promove a imprevisibilidade da sua velocidade...

Era como que para analisarmos a posição e a velocidade de uma bicla lhe atirássemos uma jacto de água para medir, com o recuo da água, a sua posição e a velocidade...e, intuitivamente se percebe,l que quanto mais forte for o jacto de água mais precisa será a medição do seu recuo...só que na realidade não é isso que acontece, como bem sabemos.

...ora, se eu fosse o ciclista até talvez fosse possível verificar a minha posição com um jacto de água fraco, mas, garantidamente quanto mais forte este ficasse menos possibilidades teriam de determinar onde estava, pois com a força desse jacto provavelmente iria parar uns vinte metros atrás, sem contar obviamente com a minha velocidade, que se tornaria automaticamente negativa.

Sendo assim seria sempre Incerta a medida efectuada, porque quanto mais preciso é o mecanismo de medição, mais errada seria essa medição.

Resumindo, quanto mais precisamente se medir uma grandeza, forçosamente mais imprecisa será a medida da grandeza correspondente.

Um dos grandes problemas da experimentação na Física Quântica é exactamente este. A verdade é que na escala de realidade em que vivemos podemos fazer medições com instrumentos e escalas energéticas que não afectam mensuravelmente o objecto de observação - um radar verifica a velocidade do nosso carro e ele não perde velocidade por isso.

Contudo quando se reduzem as observações ao mundo sub-atómico ou mesmo atómico, as observações do objecto de estudo só podem ser realizadas com instrumentos e energias da mesma escala, interferindo automaticamente com esses objectos de estudo.


Mas será mesmo assim?? Os princípios quânticos servem apenas para o mundo das partículas atómicas e sub-atómicas?

E será que a realidade só existe porque existe quem a observa?


São questões que algumas filosofias já colocam há milénios como a Zen (que pergunta como é o som de uma árvore a cair na floresta se ninguém lá estiver para a ouvir) e que agora começam a ser colocadas matematicamente, levando, curiosamente, às mesmas questões.


Vamos analisar a seguir a experiência mental do Gato de Schrödinger, para tentarmos tirar algumas conclusões...

terça-feira, 3 de agosto de 2010

Função de Onda...

Como referi no post anterior existem algumas coisas neste mundo que nos passam totalmente ao lado.


Uma dessas coisas é a dualidade onda – partícula de objectos com massa que a mecânica quântica nos trouxe e que ainda é dos maiores mistérios que a física moderna tem de resolver.

A Função de Onda, por sua vez, surge obviamente das equações matemáticas que tentam demonstrar a Interferência Quântica, expressão utilizada pelo Físico Inglês Paul Dirac quando verificou esta extraordinária dualidade numa experiência com fotões, actividade que demonstrou a característica de onda que estas partículas possuem.

Acontece que em 1961 Claus Jönsson, decide utilizar nessa mesma experiência electrões... e verificou que essas partículas também possuem a mesma característica de onda...

E em 1991 foram utilizados átomos... e a Interferência Quântica estava lá...

Mais tarde em 1999 Markus Arndt utiliza um átomo de Carbono 60, um verdadeiro mastodonte atómico, e a dualidade onda – partícula foi verificada.


Ora bem... a experiencia que Dirac utilizou é a da ‘Dupla Fenda’ de Thomas Young que foi e é utilizada para estudo dos comportamentos de ondas e de partículas, quando ‘disparadas’ contra uma 'parede opaca' com duas fendas paralelas, tendo por detrás um ecrã onde se verifica o natureza do 'impacto'.

Penso que todos nós que passamos pela Disciplina de Física e Química do secundário se lembra de utilizar esta experiencia para observar a difracção (Interferência) da luz no ecrã quando se faz passar um feixe de luz pelas duas fendas, verificando assim o seu comportamento de onda.


Quando, nesta experiência, se utilizam projécteis normais, o resultado é este:


Os projécteis, passam pelas fendas e surgem no ecrã mais ao menos conforme passam pelas fendas havendo uma soma coerente de impactos (P12= P1 + P2) quando ambas as fendas estão abertas.


Quando se utilizam ondas, por exemplo, de água, o resultado é este:



Ou seja, as ondas ao passarem pelas fendas interferem umas nas outras criando um padrão de interferência no ecrã (
I12). Algo que conseguimos observar na superfície de um lago quando, por exemplo, atiramos duas pedras... as ondas que elas formam na água ao encontrar-se interferem umas nas outras...



Contudo, esta experiência com electrões veio a revelar o seguinte:


Já há algum tempo que se sabia que os electrões tinham algumas características associadas a ondas. Então quando os utilizaram nesta experiência acharam-se alguns resultados invulgares.



Ao contrário das ondas que chegavam ao ecrã com intensidades variáveis, quando apenas uma das fendas estava aberta, os electrões, na mesma circunstância, criavam impactos mesuráveis individuais, como se de uma pedra atirada se tratassem - tinham características de projecteis.

Contudo, apesar de quando uma das fendas se encontrava fechada o resultado no ecrã ser correspondente ao do disparo de um projéctil, quando as duas fendas se encontravam abertas, verificava-se, pelo contrário, um resultado consistente com a interferência de ondas.

O resultado era estranho...

Estaria-se perante a dualidade quântica onda-partícula? Sem dúvida... mas o que era então um electrão na realidade? Uma partícula ou uma onda?

O resultado de tal busca, não poderia ser mais estonteante.

Após variações várias à experiência, chegou-se à fase de se diminuir então as emissões de electrões contra o alvo até se disparar apenas um electrão contra a parede com ambas as fendas abertas....

Estupidamente e contra todo o senso comum continuou-se a verificar a Interferência de Onda no ecrã?! ... como poderia ser possivel??

Uma partícula de repente interferia com ela própria, como se tivesse passado ao mesmo tempo pelas duas fendas em separado! Mas era impossível tal resultado, o electrão tem massa, é uma partícula, não é divisível, a própria experiência o revelava até aqui devido aos primeiros resultados. O que estava a acontecer?

A realidade é que as leituras empíricas deste último resultado da experiência mostravam que a partícula esteve em dois lugares ao mesmo tempo... passando pela fenda 1 e pela fenda 2 ao mesmo tempo e interferindo consigo própria.

Sabendo-se que os electrões são indivisíveis, isto tornou-se num dos maiores mistérios da física quântica..

Na experiência, passou agora a ser necessária a observação directa do electrão, algo de que falarei mais tarde pois introduz o conceito de 'observador' na história, conceito esse que irá 'atirar mais lenha para a fogueira' deste novo mundo quântico...

Na conclusão destas evidências surge uma reformulada Função de Onda que não é mais que a solução de uma equação (em derivadas parciais) de onda para o 'mundo quântico' - a Equação de Schrödinger. Estas equações e funções e demais 'coisas' matemáticas vêem estabelecer a probabilidade de se determinar as várias posições de uma partícula num determinado momento, colocando assim por equações matemáticas o resultado da experiência acima descrita.

Fiquem apenas, e para já, com a ideia de que as partículas sub-atómicas têm uma Função de Onda associada que determina probabilisticamente todas as localizações dessa mesma partícula num determinado momento.

Aliás, melhor:

Em teoria não existe um limite de massa para a Interferência Quântica.

Ou seja, a toda a matéria existente pode ser aplicada uma Função de Onda... simplesmente torna-se literalmente impossível medir a interferência quântica em objectos muito maiores do que um átomo, pelo menos até agora... o átomo de Carbono 60 terá sido, que eu tenha conhecimento, o maior 'objecto' de que se conseguiu fazer a verificação. - CORRECÇÃO de 04.08.2010 - Descobri agora que afinal já se verificou, através da experiência de dupla fenda, interferência quântica em moléculas de fulereno fluoradas C60F48

Em função desta conclusão podemos deduzir então que qualquer 'bocado' de matéria pode, em teoria, estar em vários lugares ao mesmo tempo... será isso? Vamos ver...

Confusos?? É natural, todos ficam, inclusive os próprios físicos que lidam com isto, por isso mesmo espero não ter metido os pés pelas mãos nesta descrição.

É esta a natureza quântica das coisas...

segunda-feira, 2 de agosto de 2010

UNIVERSOS MÚLTIPLOS


Gostaria de explanar sobre um tema verdadeiramente apaixonante... a hipótese do Multiverso.

Este tema pode até ser apaixonante, mas é de tal forma complexo que nem sei como o abordar. Por isso penso que não será a primeira nem a última vez que tocarei neste assunto.

Sou ‘amante’ incondicional da teoria dos Universos Múltiplos.

Não pela conotação espiritual que possam ter, até porque a abordagem primária desta questão é colocada pelas diferentes fés de todas as religiões (céu, inferno, nirvana, vida após a morte, blá, blá...), mas pela forma como se chegou a uma verdadeira possibilidade científica e com eventual comprovação matemática da sua existência.

Desde puto que me fascinou o facto da nossa realidade pessoal ser facilmente alterada pelos nossos actos, diminuído essa capacidade na medida que aumenta a esfera da realidade em que vivemos.

Eu posso decidir se aceito ou não um determinado emprego, mas, se o aceitar, já não será tão fácil influenciar as políticas de gestão da empresa porque esta é constituída por múltiplos elementos e variáveis, muitas das quais não mensuráveis.

No entanto, não deixaremos de ser uma peça que pode vir a ter influência numa futura decisão... não o sabemos, são hipóteses probabilísticas, mas... matematicamente reais.

A verdade é que existe tanto que dizer sobre este tema que nem sei por onde começar.

Bom, o exemplo que dei acima do ‘emprego’ e da ‘empresa’ é uma extrapolação para a ‘nossa’ escala de realidade com o que as físicas modernas se tem vido a deparar nos últimos 100 anos, nomeadamente no que diz respeito às físicas fundamentais do Modelo Padrão.

O Modelo Padrão é uma teoria que descreve 3 das 4 forças fundamentais, - Forte, Fraca e electromagnética – bem como, descreve todas as partículas fundamentais que constituem a matéria.

No entanto, esta teoria deixa de fora a 4 força fundamental, – a gravidade, explicada pela Relatividade Geral, sendo aquela que tem amplas interacções à nossa escala e à escala cosmológica e 'aquela' que sentimos realmente principalmente quando engordamos – não sendo, portanto, A teoria unificadora entre o ‘pequeno’ e o ‘grande’ que escapou a Einstein e que ainda continua a escapar às mentes actuais.

Isto é tudo muito giro, mas demasiado complexo, extenso e boring para estar aqui a resumir, até porque, confesso, numa escala de 0 a 20 de conhecimentos sobre esta matéria devo estar para aí a 1 valor na melhor das hipóteses.


Sobre a existência de universos múltiplos:

- Imaginem todas as diferentes ramificações de percursos vida possíveis, todas as decisões que tomaram ou que ficaram por tomar, todos os amigos, namorados(as), empregos, carros, casas, seja o que for, que poderiam ter escolhido... imaginem até se o espermatozóide que vos deu origem tivesse sido ultrapassado por um dos seus ‘irmãos’, imaginem o que seriam actualmente...

Agora imaginem que essas realidades alternativas existem realmente e estão em decurso ao mesmo tempo que a realidade em que vivem actualmente.

Imaginem que tudo coexiste no mesmo espaço-tempo, mas, tal como estações de rádio, em frequências de onda diferentes não podendo ser sintonizada cada uma delas senão na sua própria realidade, e, 'ouvida' por observadores incluídos nessa mesma realidade.

Estranho?... pois esse é o mundo da física quântica. Um mundo que começou por ser apenas interpretativo de realidades sub-atómicas, mas que nos últimos anos, fruto da procura de uma Teoria do Tudo, começou a ter extrapolações para a nossa escala, para escalas universais.

Então como é possivel comprovar a existência de tais realidades?

Bem, parece que existe algo, pelas suas características ainda não totalmente compreendidas, que consegue ter influência transversal em todas as realidades alternativas. Essa ‘coisa’ é a própria Gravidade.

Mas antes de se chegar a essa ideia ‘estapafúrdia’ é preciso começar por uma base, tendo-se que ‘raspar’ a física quântica para se ter uma pequena noção do que se está a falar. Esse 'raspar' será pela base teórica da física quântica, porque, sinceramente meus amigos, mais do que isso é algo que fica fora dos meus objectivos, principalmente quando li que o próprio Erwin Schrödinger se amaldiçoou a si próprio por um dia ter tido a ideia de explorar este campo de conhecimentos...

Se estão interessados nestas teorias, podem desde já começar a explorar essas bases. E se não tiverem paxorra de procurar, stay tuned, porque eu, dentro das minhas parcas possibilidades, tentarei explanar um pouco sobre o assunto nos próximos posts com o objectivo de consolidar algumas ideias e teorias recém adquiridas, esperando não errar muito nessas dissertações.