O gato de Schrödinger

[etienne]

Aiya!

Não sei se todos tem algum interesse por física quântica, mas achei esse experimento mental muito legal, logo faço parte daqueles 10% de cientistas que acreditam em Universos Paralelos, e realmente estou torcendo para que eles existam. A Terra Média bem que poderia ser um deles. Mas vamos ao que interessa.

Temos um gato (perdoe-me os fãs de gato, considere algum inimigo seu). Um gato é preso em uma câmara de aço, enquanto com o dispositivo seguinte (o qual deve estar seguro contra interferência direta do gato): em um [ame="http://pt.wikipedia.org/wiki/Contador_Geiger"][/ame]contador Geiger tem uma pequena quantidade de substância [ame="http://pt.wikipedia.org/wiki/Radioativa"][/ame]radiativa, tão pequena, que talvez durante o período de uma hora, um dos átomos decaia, mas também, com a mesma probabilidade, talvez nenhum; se isso acontecer, o tubo do contador descarrega e através de um relé libera um martelo que quebra um pequeno frasco de http://pt.wikipedia.org/wiki/Cianeto_de_hidrogênioácido cianídrico. Eis a questão: o gato permanecwe vivo ou morto?

Na verdade, em física quântica temos o caso microscópico, um elétron passa por duas fendas ao mesmo tempo pois vemos um padrão de interferência, ele se comporta como uma onda, existe a probabilidade de 50% para ele passar em cada fenda.. Se por acaso medimos por qual fenda ele passa, descubrimos apenas a probabilidade dele ter passado por uma das fendas, ou seja de 100%. Ele se comporta como uma partícula.

Desta forma, enquanto não abrimos a caixa de aço, podemos apenas concluir que o gato está vivo e morto. Onde entra a teoria de Universos paralelos de Hugh Everett III? Na hora em que a caixa é aberta o Universo se "dividiria" em dois, um onde o gato estaria vivo e outro onde ele jaz morto.

Estou terminando nesse trimestre o curso de Introdução à Física Quântica, se alguém tiver interesse estou à disposição. Os cálculas são chatos e toman folhas do seu caderno mas a teoria é muito legal.

Abraços a todos, Etienne

 

[Snaga]

Li duas vezes para entender e acho que ainda não entendi.

Deixa ver: existe duas possibilidades. Uma é a do gato estar vivo e outra a do gato estar morto. No final das contas é uma questão de probabilidade. Isso quer dizer então que sempre que existir a probabilidade de algo acontecer, quer dizer que o universo está dividido em dois???

 

[Bel]

Sim, é mais ou menos isso, Snaga. Eu acho.

O universo se dividirá em dois se forem duas as possibilidades. Se, por exemplo, as situações possíveis forem quatro, digamos viajar para praia, montanha, campo ou cidade grande, cada uma com sua probabilidade, quando você escolher uma delas, surgirão três universos paralelos, sendo que em cada um você fez uma escolha diferente.

Até que isso faz sentido, não?
Alguém aí leu Praticamente Inofensiva, do Douglas Adams? O livro trata deste assunto, entre outros.

 

[Snaga]

Até que isso faz sentido, não?

Não!

Quem cria a probabilidade é a minha mente, que pensou que isso ou aquilo poderia acontecer.

Para o tempo corrido, só aconteceu uma coisa, então não existiu divisão alguma.

 

[Morfindel Werwulf Rúnarmo]

O velho gato de Schrödinger.

 

[[F*U*S*A*|KåMµ§]]

Não!

Quem cria a probabilidade é a minha mente, que pensou que isso ou aquilo poderia acontecer.

Para o tempo corrido, só aconteceu uma coisa, então não existiu divisão alguma.

Esse é o pensamento deterministico.
Pra física quantica o determinismo é substituido pelo probabilistico.
Uma medida experimental apenas colapsa uma curva de probabilidade para uma delta, e você tem um resultado. Mas a probabilidade é intrinseca ao sistema, não apenas um limite de medida seu ou de qualquer outra pessoa.

 

[Finwë]

Na verdade, isso é tudo questão do observador. É preciso um observador para determinar a função de estado. Até haver um observador, até a informação sair de dentro da caixa, só podemos falar em probabilidade. Imaginem que o dono do gato vai abrir a caixa, se o gato estiver morto, ele ficará triste, se o gato estiver vivo ele ficará alegre; mas novamente para determinar o estado do dono do gato é preciso haver um segundo observador (um amigo do dono do gato). Se o gato estiver morto, o dono do gato estará triste, e o amigo irá consolá-lo; se o gato estiver vivo, o dono estará alegre e o amigo irá chamá-lo para a gandaia. E assim vai (...), cada probabilidade deve ser quebrada por um observador.... Cada ocorrido tem a mesma probabilidade de acontecer

Mas o fato de que o estado deve ser determinado por um observador torna a coisa ainda mais complicada, pois o fato de observar também pode alterar, e aí entra a Incerteza de Heisenberg, ou seja somente o fato do dono ter que abrir a caixa para ver o estado do gato, pode alterar o estado que estaria o gato se o dono abrisse a caixa em outra determinada condição.

Então, segundo a interpretação dos muitos mundos, poderíamos concluir: se o observador abre a caixa em um determinado instante ele ira constatar que o gato está vivo ou morto, mas o fato do dono abrir a caixa também pode (ou não) alterar o estado do gato, então: haverá um universo em que o gato está vivo e outro em que o gato está morto; mas o observador também altera o estado do gato, então haverá um universo em que o gato estaria vivo, mas está morto por causa do dono, e outro que o gato estaria morto mas está vivo por causa do dono. Vai haver um em que o gato está vivo e o dono ficou alegre, e outro em que o gato está vivo mas o dono ficou triste pois o gato caga na casa inteira e o dono pretendia matá-lo. E assim vai ....

O que é complicado é que para determinado evento pode haver uma série de variáveis escondidas, e logo só podemos falar da probabilidade do que vai acontecer, pois mesmo que você possa determinar um n conjuntos de variáveis, ainda pode haver n+1 conjuntos de variáveis. Fisicamente só interessa os resultados (gato vivo ou gato morto, triste ou alegre, apoio emocional ou gandaia ...) então perguntas do tipo "o gato estaria vivo se o dono o abrisse a caixa um tempo depois?" são sem sentido experimental. A Interpretação dos Muitos mundos ainda não possui provas, suficientes, experimentais para ser dada como uma lei, é só uma interpretação (muito criticada por sinal, mas adorada pelo Discovery Channel) baseada em estudos de funções de estado.

Spoiler

[ame]http://en.wikipedia.org/wiki/Interpretation_of_quantum_mechanics[/ame]

Etienne qual o seu curso e faculdade?

 

[[F*U*S*A*|KåMµ§]]

O que é complicado é que para determinado evento pode haver uma série de variáveis escondidas, e logo só podemos falar da probabilidade do que vai acontecer, pois mesmo que você possa determinar um n conjuntos de variáveis, ainda pode haver n+1 conjuntos de variáveis. Fisicamente só interessa os resultados (gato vivo ou gato morto, triste ou alegre, apoio emocional ou gandaia ...) então perguntas do tipo "o gato estaria vivo se o dono o abrisse a caixa um tempo depois?" são sem sentido experimental. A Interpretação dos Muitos mundos ainda não possui provas, suficientes, experimentais para ser dada como uma lei, é só uma interpretação (muito criticada por sinal, mas adorada pelo Discovery Channel) baseada em estudos de funções de estado.

Mas o comportamento probabilistico da mecanica quantica não está relacionado com variáveis ocultas. Esse é o argumento dos cientistas que refutam o comportamento probabilistico da mecanica quantica. É uma interpretação diferente e que tem suas próprias particularidades estranhas (tão estranhas quanto abandonar o determinismo).

 

[Lyvio]

Eu gosto dessas coisas, mas quando se entra na tecnica eu viajo legal, como atuante da área humanas eu tenho consideraveis dificuldades em fisica quimica e matemática, mas se eu não entendi errado, pelo que e etendi não há universo paralelo?
porque tudo depende de como e quando etc...tipo, se eu segurar um gato debaixo dagua por 3 segundo ele nã morrará, mas se eu segurar por 5 minutos ele morrerá, então, onde está o tal universo paralelo, simplesmente foi uma escolha que fiz, assim como o exemplo de abrir a caixa antes do frasco de ácido quebrar ou depois, se abrir antes o gato ta vivo, se abrir depois o gato ta morto é isso?

desculpem minha ignorância nisso, mas fiquei curioso.

 

[ExtraTerrestre]

Eu gosto dessas coisas, mas quando se entra na tecnica eu viajo legal, como atuante da área humanas eu tenho consideraveis dificuldades em fisica quimica e matemática, mas se eu não entendi errado, pelo que e etendi não há universo paralelo?
porque tudo depende de como e quando etc...tipo, se eu segurar um gato debaixo dagua por 3 segundo ele nã morrará, mas se eu segurar por 5 minutos ele morrerá, então, onde está o tal universo paralelo, simplesmente foi uma escolha que fiz, assim como o exemplo de abrir a caixa antes do frasco de ácido quebrar ou depois, se abrir antes o gato ta vivo, se abrir depois o gato ta morto é isso?

desculpem minha ignorância nisso, mas fiquei curioso.

Todos os processos de que você está falando são aproximadamente determinísticos, pois o sim e o não envolvem muitas e muitas particulas, que se sobrepõem gerando uma probabilidade de morte do gato de 99,99999999999999999...% de o gato morrer. O veneno também depende de muitas e muitas partículas, mas o fato dele ser ativado, provocando a morte do bichano é função de uma partícula só, que pode ou não se desintegrar. Daí, a tal probabilidade fica bem distinta, se faz sentir.

Se você trabalha na área de humanas, está acostumadíssimo com modelos probabilísticos. Dizer deterministicamente, ao selecionar alguém, que ele vai realizar um fonema de uma tal maneira, vai seguir um determinado padrão social ou de compra ou vai votar em alguém é impossível. Mas é presumível o que vai acontecer se você fizer uma pesquisa com um milhão de pessoas. Se houvesse um milhão de átomos desse, o gato certamente morreria, e em pouco tempo.

 

[Lyvio]

Bem, agora ficou mais claro!

 

[ExtraTerrestre]

Mas a questão da interpretação de Copenhague ou da de vários universos hoje em dia está mais no nível especulativo: testes para tentar falsear uma ou outra não passam de "experimentos mentais".

Mas não é só a teoria dos muitos universos que é criticada: ao que eu sei, tem muita gente que critica o colapso quântico também.

 

[Snaga]

Desculpem minha ignorância, mas eu não consigo ainda imaginar minha mente dividindo o universo ao meio, ou, pior ainda, em váááárias partes, dependendo das possibilidades que crio.

Quer dizer então que, se a vida não existisse, não existiria universos paralelos?

 

[Finwë]

Desculpem minha ignorância, mas eu não consigo ainda imaginar minha mente dividindo o universo ao meio, ou, pior ainda, em váááárias partes, dependendo das possibilidades que crio.

Quer dizer então que, se a vida não existisse, não existiria universos paralelos?

Isso ainda é apenas interpretação. Mas você pode pensar em um conjunto de possibilidades sem vida. Por exemplo: No Big Bang, determinada partícula pode ir para dois lados distintos (50% de chances para cada um); em uma realidade pode ter sido influenciada a ir para um lado (a) e em outra para o lado contrário (b). A partícula a influenciou outra, que influenciou outra (...); por sua vez a partícula b influenciou outra, que influenciou outra, (...). As duas realidades existiriam, mas é irrelevante para um observador em a ou b a existência do outro universo, no qual ele estaria sujeito as consequências de cada realidade independentemente um da outra.

 

[Snaga]

Isso ainda é apenas interpretação. Mas você pode pensar em um conjunto de possibilidades sem vida. Por exemplo: No Big Bang, determinada partícula pode ir para dois lados distintos (50% para cada um); em uma realidade pode ter sido influenciada a ir para um lado (a) e em outra para o lado contrário (b). A partícula a influenciou outra, que influenciou outra (...); por sua vez a partícula b influenciou outra, que influenciou outra, (...). As duas realidades existiriam, mas é irrelevante para um observador em a ou b a existência do outro universo, no qual ele estaria sujeito as consequências de cada realidade independentemente um da outra.

Veja bem: é você que está dizendo isso. Ou seja, é um pensamento de um ser vivo.

Mesmo que no Big Bang não houvesse vida, os fatos estão sendo interpretados só porque você está sugerindo essa interpretação.

Mas lá, no moemento mesmo, o que aconteceu, aconteceu. Indepentende se a probablidade empurrou uma particular pra lá ou pra cá.

Não sei se estou me fazendo entender, mas o que me importa no fim das contas é o fato. E o fato é único, independente de probabilidades.

 

[Finwë]

Veja bem: é você que está dizendo isso. Ou seja, é um pensamento de um ser vivo.

Mesmo que no Big Bang não houvesse vida, os fatos estão sendo interpretados só porque você está sugerindo essa interpretação.

Mas lá, no moemento mesmo, o que aconteceu, aconteceu. Indepentende se a probablidade empurrou uma particular pra lá ou pra cá.

Não sei se estou me fazendo entender, mas o que me importa no fim das contas é o fato. E o fato é único, independente de probabilidades.

Sim, nós estamos interpretando, mas eles estão lá, ou seja a sua natureza já está definida. Se a Terra fosse maior, teríamos uma gravidade maior, e todas as nossa interpretações de alguns fenômenos seriam diferentes. O observador que sofre determinada consequência não precisa interpretar ou mesmo ser vivo, pode ser uma pedra por exemplo (absurdo), que na realidade a é feita de algum composto de cálcio, e na b é feita de chocolate ou nem mesmo chegou a existir.

O fim é de importância, digamos, prática. Ele é assim porque ele seguiu um (ou mais) caminho(s) na sua evolução. Ele é único na sua realidade. Mas no momento do acontecimento existe essas possibilidades, e segundo a IMM, cada uma delas acontece em uma realidade distinta.

 

[Snaga]

Quer dizer então que o número de universos é infinito, pois ele se divide em milhões a cada instante, pois eu poderia apertar a tecla A deste teclado, mas resolvi apertar a B. E como faço isso a uma velocidade de 500 toques por minuto, o universo se divide, no mínimo, 500 vezes em um só minuto. Isso porque sou apenas eu, levando em consideração apenas uma atividade.

Acabei de olhar para o cara que está do meu lado aqui no laboratório. E pensei: esse cara pode ser gay. Pronto acabei de criar um universo no qual ele é gay!

Vou parar por aqui. Minha cabeça está entrando em parafuso!

 

[Finwë]

Quer dizer então que o número de universos é infinito, pois ele se divide em milhões a cada instante, pois eu poderia apertar a tecla A deste teclado, mas resolvi apertar a B. E como faço isso a uma velocidade de 500 toques por minuto, o universo se divide, no mínimo, 500 vezes em um só minuto. Isso porque sou apenas eu, levando em consideração apenas uma atividade.

Acabei de olhar para o cara que está do meu lado aqui no laboratório. E pensei: esse cara pode ser gay. Pronto acabei de criar um universo no qual ele é gay!

Vou parar por aqui. Minha cabeça está entrando em parafuso!

Infinito eu não sei, eu diria incontável. Por que por mais que você aperte a sua tecla, e por tantas outras opções de teclas que há no seu teclado, não formam um infinito número de opções. Imagine que nada existia antes do Big Bang, e que tudo que você vê agora é produto de uma série de acontecimentos, e que cada acontecimento possuiu uma série de probabilidades diferentes. Por maior que seja esse número de acontecimentos e probabilidades ele não chega a ser infinito.

O seu pensamento sobre o cara não vai mudar a sexualidade dele, a não ser que haja uma possibilidade desse pensamento induzir o sujeito a ser gay...

 

[Mariana Hoffmann]

Acho que isso que você estão falando tem muito a ver com a Semântica dos Mundos Possíveis... Universos paralelos são, comprovadamente, possíveis em linguagem.

Explico: Na semântica de Mundos Possíveis, cada entidade que pode ser referenciada deve receber um valor de verdade (verdadeiro ou falso) para que possa se organizar na ontologia de cada pessoa. As ontologias são os grupos de todos os nomes de coisas e idéias de coisas que você pode identificar. Uma ontologia reorganiza todos os seus valores de verdades de todos os elementos a cada inserção de um novo elemento.

Para cada valor de verdade (V ou F), deve existir uma condição de existência, ou seja, uma configuração do mundo para cada valor de verdade. Ou seja, se eu disser que algo é V, o mundo vai ser de um jeito. Se eu disser que é F, será de outro.

Trocando em miúdos: Para ser verdade que eu tenho cabelos azuis, deve existir ao menos um mundo, na minha ontologia, em que a cor dos cabelos das pessoas possam ser azuis e que os meus sejam dessa cor. Sendo assim, o valor de verdade será V, se o mundo for de outra maneira, será F. Mas lembrando: eu criei 3 condições de existência (3 configurações de mundo) para dar o valor de verdade de uma só sentença.

Em um mundo pessoas podem ter cabelos azuis, mas o meu não é.
Em outro mundo, pessoas podem ter cabelos azuis, e o meu é.
Em um terceiro mundo, pessoas não podem ter cabelos azuis.

Só que a cada momento em que eu sujeito sentenças a valores de verdade, eu estou multiplicando as condições de existência desses elementos... Se eu disser que no momento em que vocês estão lendo esse post aparece uma bola azul flutuando sobre a cabeça de cada um, eu realmente criei na minha mente (e na de vocês) um mundo em que isso é possível...

Imaginem o mundo se dividindo a cada momento em que uma informação (ou a simples existência de algo) dependa de valores V ou F...
A simples menção do nome alienígena, tendo eu um referente para esse nome, cria todo um universo de condições para abrigar esse novo elemento.

Só a semântica dos mundos possíveis consegue explicar o fato de que nós podemos pensar hipoteticamente, e até viver em um mundo de hipóteses.

 

[Snaga]

Para ser verdade que eu tenho cabelos azuis, deve existir ao menos um mundo, na minha ontologia, em que a cor dos cabelos das pessoas possam ser azuis e que os meus sejam dessa cor.

No mundo dos Simpsons!!!

Eu agradeço a todos que tentaram me fazer entender, mas minha cabeça não serve pra isso não. Ou eu não estou entendendo, ou eu simplesmente não acredito em tais possibilidades.