Einstein, Schrödinger e a história que você nunca ouviu
Crédito da imagem: Zheng group, LBL, via http://newscenter.lbl.gov/2012/09/24/a-clock-that-will-last-forever/.
Como a fé no Universo destruiu dois homens brilhantes de gênio.
Eu não gosto disso, e sinto muito por ter tido alguma coisa a ver com isso. – Schrödinger
A ideia de que, se formos inteligentes e inteligentes o suficiente, podemos prever como o Universo se desdobrará, remonta muito, muito antes de a humanidade sequer ter uma ideia do que o empreendimento da ciência viria a ser. Profetas, augúrios, adivinhos e adivinhos eram vistos como detentores de um poder verdadeiramente místico, pois a própria perspectiva de conhecer o futuro era tão ilusória, mas tão tentadora quanto a magia que se pensava estar dentro de uma pedra filosofal.
Mas depois de gerações de fracasso, algo incrível aconteceu. Com base nas antigas obras astronômicas de Eratóstenes, Aristarco, Hiparco, Apolônio de Perga e Ptolomeu, os cientistas dos séculos XVI e XVII começaram a descobrir não apenas descrições preditivas de como as luzes nos céus se moveriam ao longo do tempo, mas também as mecanismo por trás dele. Culminando em 1687 com a teoria da gravitação universal de Newton e a publicação de seu Principia, passamos para um novo, científico era da previsão.
Crédito da imagem: André Dunn , 5 de novembro de 2004.
Já não seria a previsão uma espécie de aposta ou interpretação, mas sim o que fisicamente acontecer no futuro - da gravitação na Terra ao retorno dos cometas a uma série de partículas em colisão - foi de repente completamente determinado. Tudo o que você precisava fazer era saber a posição e o movimento de cada partícula no sistema, até se o seu sistema é o Universo inteiro, e o futuro de tudo pode ser completamente conhecido com precisão arbitrária, desde que você tenha um poder de cálculo arbitrariamente grande.
No século 19, eletricidade e magnetismo também se tornaram bem compreendidos, culminando em 1865 (há 150 anos, exatamente) com a formulação das equações de Maxwell. Isso também era completamente determinista. Contanto que você soubesse o número de partículas, a carga e a massa de cada partícula, como elas interagiam e quais eram suas velocidades iniciais, você poderia prever o comportamento de tudo, desde as maiores escalas até as menores, sem nenhuma incerteza.
Este foi o Universo em que Einstein e Schrödinger nasceram, e aquele que ambos cresceram investigando.
Crédito da imagem: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay, da Conferência Solvay de 1927.
Cada um deles seguiu seu próprio caminho único, tanto educacionalmente – com Einstein desenvolvendo sua intuição física, mas vacilando na matemática que ele considerava inútil, enquanto Schrödinger se tornou um aluno modelo, disposto a se alinhar com os modismos acadêmicos e a moda da época – e pessoalmente, de maneiras que a maioria de nós nunca soube. Academicamente, Einstein fez um grande número de contribuições em uma idade relativamente jovem, incluindo o movimento browniano, descobrindo a relatividade especial, o efeito fotoelétrico e derivando E = mc^2 tudo em seus 20 anos, enquanto as realizações de Schrödinger eram menores e modestas quando relativamente jovem. cientista. Einstein passou a desenvolver a Relatividade Geral em seus 30 anos e depois, em seus 40 anos, para descobrir as propriedades estatísticas de gases de partículas idênticas. Foi apenas com esta última contribuição – e alguma inspiração do próprio Einstein – que Schrödinger fez seu grande avanço: o desenvolvimento da equação de Schrödinger, na idade relativamente avançada de 38 anos, descrevendo a densidade de probabilidade das partículas, suas energias e seu tempo. evolução no nível da mecânica quântica.
Crédito da imagem: recuperada via http://astarmathsandphysics.com/university-physics-notes/quantum-mechanics/university-physics-notes-features-of-solutions-of-the-schrodinger-equation-for-the-hydrogen-atom-html-m90be9c. gif .
A história de dois grandes físicos, e como eles chegaram a este ponto (e as lutas pessoais, influências, vitórias e… escolhas questionáveis que fizeram ao longo do caminho) é o tema de metade do novo livro de Paul Halpern: Dados de Einstein e gato de Schrödinger: como duas grandes mentes lutaram contra a aleatoriedade quântica para criar uma teoria unificada da física . Ao longo do caminho, você encontrará um grande número de nomes e descobertas que provavelmente reconhecerá (Rutherford, Ehrenfest, Schwinger, Heisenberg, Feynman, Minkowski e mais), e outros nomes e personagens com os quais até os físicos profissionais não estão familiarizados.
A outra metade — talvez a metade filosoficamente mais interessante — do livro se concentra na convicção de que ambos os homens tinham (Einstein firme em sua convicção, Schrödinger um enigma oscilatório) de que o Universo devo , em algum nível fundamental, seja o sistema determinístico que Newton havia imaginado originalmente.
Foi sua correspondência e amizade que levou ao experimento mental do gato de Schrödinger, e ao próprio Schrödinger perseguindo uma teoria unificada da relatividade e do eletromagnetismo – esperançosamente junto com a força nuclear – que não deixaria espaço para o indeterminismo. A ideia de que um gato pudesse estar simultaneamente morto e vivo era simplesmente abominável para ambos.
Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons Dhatfield .
A história é contada com maestria, com Paulo demonstrando uma clara reverência e respeito por seus súditos, mesmo quando nós – o leitor – podemos nos precipitar julgando com condenação. Schrödinger, em particular, parece extremamente covarde e inseguro, lembrando (para os leitores mais jovens) de Shou Tucker , o alquimista da vida de costura, que estava disposto a sacrificar tudo o que amava por uma facada na maior glória imaginável. As consequências, quaisquer que fossem, eram um pequeno preço a pagar.
Crédito da imagem: o anime Fullmetal Alchemist: Brotherhood, via Photobucket / ShawnMerrow’s Bucket.
No final, nenhuma quantidade de evidência poderia dissuadir Schrödinger ou Einstein de sua conclusão ideológica de como o mundo devo ser, apesar de encontrar-se e seus esforços frustrados repetidamente, não importa o caminho que eles tomaram.
É fácil lembrar do velho ditado sobre a física avançar um funeral de cada vez, já que a velha guarda parece não ser capaz de abandonar suas ideias sobre como o mundo deveria trabalhar a favor de como realmente funciona, como mostram as evidências. Mesmo a colaboração de Einstein com Pauli, onde eles trabalharam explicitamente por que e em que bases seus esquemas de unificação estavam fadados ao fracasso, não dissuadiu Einstein ou Schrödinger de continuar nessa mesma via de exploração.
Se você está interessado na ideia de que, talvez Deus não jogue dados com o Universo, você realmente deveria dar uma olhada neste livro, e se você for como eu, acabará querendo, em vários pontos, pular para as páginas e sacudir um (ou ambos) homens para frente e para trás, implorando a eles que aprendam a inestimável lição que o Universo está tentando ensinar a eles. Se você é um aficionado por história, vai querer anotar todas as descobertas e nomes simplesmente jogados de passagem, pois mesmo os mais lidos encontrarão coisas que você não sabia; Eu mesmo não percebi que as garrafas de Klein de Klein (Felix Klein) e a teoria de Klein de Kaluza-Klein (Oskar Klein) eram duas pessoas diferentes!
Crédito da imagem: Konstantin Weixelbaum e Ilkay Sakalli, via http://bridgesmathart.org/bridges-2011/2011-short-movie-festival/ .
Da forma como está, Marcelo Gleiser resume muito bem o livro, afirmando,
Vimos livros que celebram Einstein e Schrödinger como dois dos maiores cientistas de todos os tempos. Com clareza e diligência, Halpern faz algo diferente: ele explora como a curiosidade intelectual e a vaidade se misturam com as lutas pelo poder e a mídia para trazer à tona o pior das pessoas de boa vontade, especialmente quando os riscos são tão altos quanto a criação de um Deus- como 'teoria de tudo'.
Embora eu não concorde com tudo o que Paul escreve, em particular sua aparente admiração pelos casos em que cada homem estava certo sobre algo então desconhecido por algumas razões muito erradas (como a antecipação da energia escura de Schrödinger), esta é uma leitura notavelmente informativa. isso certamente suscitará uma opinião forte da maioria dos leitores sobre os méritos e deméritos relativos dessas duas vidas. No livro de Paul Halpern sobre Einstein e Schrödinger, temos uma visão interna de duas mentes muito diferentes e brilhantes lutando contra um problema do qual nenhuma quantidade de brilhantismo o livrará: buscar uma teoria da física que não descreve o Universo em que vivemos Isso faz você se perguntar quantas das melhores ideias teóricas que carecem de evidências no presente:
- supersimetria,
- dimensões extras,
- grande unificação,
- teoria das cordas,
estará completamente errado. Além disso, faz você se perguntar quantos - se algum – de seus proponentes estarão dispostos a abandonar essas ideias, ou se, como Einstein e Schrödinger, lutarão para tentar vislumbrar a terra prometida que nunca alcançarão, como Moisés em direção a Canaã, até o dia de sua morte.
Pegue o novo livro de Paul Halpern, Dados de Einstein e gato de Schrödinger: como duas grandes mentes lutaram contra a aleatoriedade quântica para criar uma teoria unificada da física, aqui . Leitura uma entrevista com ele aqui , se você gostar.
E deixe seus comentários em o fórum Starts With A Bang em Scienceblogs !
Compartilhar:
