10 mitos sobre o universo quântico
Isso
mudou há pouco mais de 100 anos, quando começamos a perceber que em diversas
circunstâncias seria possível prever apenas a probabilidade de vários
resultados como consequência da natureza quântica do Universo. Junto com essa
percepção da realidade surgiram mitos e equívocos, por isso Siegel fez uma
lista com o que considera a verdadeira ciência por trás de dez deles.
1 – Efeitos quânticos acontecem apenas em pequenas escalas
Há
efeitos em larga escala que são inerentemente quânticos. Como resfriar metais
condutores, de forma que eles se tornem supercondutores, quando sua resistência
cai para zero. Um exemplo é dos projetos em que ímãs levitam sobre faixas de
supercondutores e se movem em torno delas sem diminuir a velocidade. Eles são
construídos com efeitos quânticos inerentes. O autor destaca que nos últimos 25
anos, seis Prêmios Nobel foram concedidos a trabalhos envolvendo fenômenos
quânticos macroscópicos.
2 – Quântico sempre significa discreto
Um
conceito importante da física é a ideia da possibilidade de dividir matéria ou
energia em partes individuais. Mas não abrange totalmente o que representa uma
coisa ser quântica em natureza. O autor usa como exemplo os átomos que são
feitos de núcleos com elétrons. Estes são entidades quânticas, mas suas
posições são incertas até que sejam mensurados.
Quando
diversos átomos são ligados, como em um supercondutor, mesmo que frequentemente
existam níveis discretos de energia que os elétrons ocupam, eles podem estar
posicionados em qualquer lugar do condutor. Siegel fala que muitos efeitos
quânticos são contínuos na natureza. É possível que espaço e tempo também sejam
contínuos em um nível quântico fundamental.
3 – Entrelaçamento quântico permite que a informação viaje
mais rápido do que a luz
Siegel
cita o experimento em que duas partículas são emaranhadas e separadas por uma
grande distância. Depois uma propriedade quântica de uma delas é medida e assim
é possível saber uma informação sobre o estado quântico da outra partícula de
forma instantânea. Mas o autor não considera como transmissão de informação mais
rápido do que a velocidade da luz, porque assim apenas são restringidos os
possíveis resultados da outra partícula.
Se
alguém medir a outra partícula, não terá como saber que a primeira já foi
mensurada rompendo o entrelaçamento. A única forma de confirmar se as
partículas ainda estão emaranhadas é medindo ambas e comparando os resultados,
o que não pode ser feito mais rápido do que a velocidade da luz.
4 – Sobreposição é fundamental para a física quântica
O
autor pede para imaginar um sistema que possa estar em diversos estados
quânticos. Quando você for mensurá-lo, nunca verá uma mistura desses possíveis
estados, mas apenas um dos resultados possíveis. Siegel fala que as
sobreposições são úteis para determinar quais são os possíveis resultados e a
probabilidade de cada um deles. Mas não podem ser medidas diretamente. Além
disso, elas não podem ser igualmente aplicadas a todos os mensuráveis. Enquanto
o entrelaçamento é um fenômeno quântico fundamental a sobreposição não é
quantificável ou universalmente mensurável.
5 – Não há nada errado em escolhermos nossas interpretações
quânticas favoritas
A
física está relacionada com o que é possível prever, observar e mensurar no
Universo, diz Siegel. Mas na física quântica é possível conceber o que ocorre
em nível quântico de várias maneiras. Escolher uma forma de interpretação da
realidade não nos ensina. O autor considera melhor aprender o que podemos
observar e mensurar em diversas condições, porque isso é real do ponto de vista
da física. Em vez de escolher uma interpretação que não tem benefício
experimental em relação às outras.
6 – Teletransporte é possível graças à mecânica quantia
Embora
exista um fenômeno conhecido como teletransporte quântico, não significa que
seja possível teleportar um objeto físico de um lugar para outro. Nesse
fenômeno é possível teleportar informação sobre um estado quântico
indeterminado entre duas partículas emaranhadas, mas não matéria. Além disso,
só funciona para partículas únicas.
7 – Tudo é incerto no Universo quântico
Embora
existam coisas incertas, muitas são bem definidas e conhecidas no Universo
quântico. Na física quântica não há certeza quanto a pares de quantidades
físicas que tenham relação específica entre elas. Por outro lado, há
quantidades que são conhecidas com exatidão como a massa em repouso ou a carga
elétrica de um elétron.
8 – Toda partícula do mesmo tipo tem a mesma massa
Duas
partículas idênticas, estáveis, com tempo de vida infinito e escala precisa
teriam sempre a mesma massa uma em relação a outra. Mas se forem duas
partículas instáveis, que decaem depois de pouco tempo, não seriam obtidos os
mesmos valores. Porque há incerteza
inerente entre energia e tempo. Assim, se a partícula tem tempo finito de vida,
sua quantidade de energia é incerta.
9 – Einstein negou a mecânica quântica
A
famosa frase de Einstein, “Deus não joga dados com o Universo”, foi tirada de
contexto. Ele argumentava sobre como interpretar a mecânica quântica e não
contra ela, explica Siegel. Einstein se referia à possibilidade de ter coisas
do Universo que não podiam ser observadas naquele momento. Se fosse possível
entender as regras ainda não descobertas, talvez, o que parece aleatório
revelasse não ser.
10 – Trocas de partículas na teoria quântica de campos
descrevem totalmente nosso Universo
Siegel
fala que a técnica mais usada para calcular interações entre duas partículas
quânticas é de visualizá-las como partículas sendo trocadas entre dois quanta,
junto com todas as outras torcas que poderiam ocorrer como passos
intermediários. Essa técnica é uma aproximação, que não se sustenta depois de
certo número. Embora muito útil, é fundamentalmente incompleta, escreve Siegel.
Ele conclui dizendo que essa provavelmente não é a resposta final.
Fonte:
hypescience.com
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