Superdeterminismo: Para entender melhor nosso Universo, abandone a ideia de livre arbítrio
A mecânica quântica nos força a jogar fora as velhas e confiáveis maneiras pelas quais damos sentido à nossa realidade cotidiana.
- A mecânica quântica nos obriga a aceitar coisas que parecem impossíveis.
- Não gostamos desse estado de coisas, mas os experimentos parecem mostrar que é verdade.
- Uma maneira de contornar o pesadelo da realidade da mecânica quântica é aceitar outra explicação para os resultados experimentais: o superdeterminismo.
De todas as coisas terríveis, ruins e podres que a mecânica quântica diz, a mais difícil de engolir é esta: você deve desistir realismo , a crença de que algo tem propriedades definidas e inerentes fora de sua observação. Pode haver uma maneira de salvar o realismo, mas para isso você deve sacrificar localidade , a ideia de que as coisas influenciam umas às outras por interação direta e a base para a causalidade. Esse estado de coisas nos parece imposto por nossas medições do mundo físico. Há, no entanto, uma terceira via. Apenas esteja avisado: você pode gostar ainda menos do que os dois primeiros.
Em nosso mundo cotidiano, realismo e localidade são conceitos fundamentais que sempre são verdadeiros. Vamos usar um exemplo simples. Eu vou pegar duas peças de scrabble, UMA e B , e coloque cada um em uma caixa idêntica. Eu escolho uma caixa ao acaso e entrego a você, e então você viaja para a China e abre a caixa. Se você abrir a caixa e sua peça estiver UMA , então você sabe que minha caixa contém o bloco B . Isso é porque UMA esteve em sua caixa o tempo todo. Seu definitivamente não porque seu azulejo se transformou em UMA quando você olhou para ele (o que violaria o realismo) e então estendeu a mão para o meu de todo o mundo e instantaneamente disse para ele se tornar B (o que violaria o localismo). Por sua interpretação padrão, a mecânica quântica pede que você acredite que essas duas coisas ocorrem.
Agora, digamos que eu gere duas partículas que estão ligadas por uma função de onda quântica emaranhada. Cada partícula tem 50% de probabilidade de estar em estado quântico A , e 50% de chance de estar em estado quântico B . Quando medido, deve-se UMA e o outro B . Então, de alguma forma, prendo um em cada uma das caixas. A mecânica quântica diz que dentro de sua caixa, cada partícula existe como parcialmente UMA e parcialmente B ao mesmo tempo, mas nenhum deles na realidade. Desta vez, você viaja para um sistema estelar distante com sua caixa. Quando você a abre e olha para dentro, a partícula de repente se resolve aleatoriamente em qualquer estado A ou estado B . Pior ainda, se isso for verdade, nesse mesmo momento o fóton na minha caixa é forçado a se tornar o outro estado. Se o seu é B , então o meu instantaneamente se torna UMA – mesmo que esteja a anos-luz de distância.
Explique esse tipo de coisa a um não-físico inteligente, e eles instintivamente recuarão em descrença. É a reação natural de uma mente observadora. Afinal, nada em nossas vidas cotidianas funciona dessa maneira. Essa repulsa não se limita a não-físicos. Não menos físico do que o próprio Albert Einstein odiou a ideia e fez famosas tentativas de refutá-la. Em 1935, Einstein, junto com seus colegas Podolsky e Rosen, publicou um papel famoso declarando que se o localismo é verdadeiro, então a mecânica quântica deve ser incompleta. Isso significaria que os estados quânticos realmente existiam antes da observação, mas a teoria não era boa o suficiente para prevê-los. O físico John Bell então expandiu este trabalho deduzir que essa localidade poderia ser salva, mas apenas abandonando o realismo. Ou o realismo pode ser salvo, mas apenas abrindo mão da localidade. Caramba.
Físicos experimentais conseguiram desenvolver métodos para testar as ideias de Bell no laboratório. Infelizmente, esses e outros experimentos sempre encontrado que as previsões feias da mecânica quântica são verdadeiras. Isso geralmente significa que a localidade ou o realismo — ou ambos! — não são verdadeiros na mecânica quântica. Há alguns saídas para este dilema.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasUma dessas rotas de fuga é a interpretação de muitos mundos da mecânica quântica. Este assunto tem sido amplamente descrito na ciência popular e na ficção científica. Grosso modo, cada vez que um estado quântico probabilístico é resolvido em uma de duas escolhas, dois novos universos são divididos, um para cada escolha. Desta forma, um número inimaginavelmente vasto de universos surge a cada nanossegundo. É uma ideia interessante, mas há evidência zero que é verdade.
Outra saída é superdeterminismo .
Superdeterminismo
O velho determinismo comum é a ideia de que o universo funciona como um relógio, com cada evento desencadeando o próximo em uma cascata de previsibilidade perfeita. Se você conhecesse o estado do universo em um instante, teoricamente poderia prever tudo o que aconteceria no futuro. Essa ideia pode apelar ao desejo de ordem e certeza de algumas pessoas. Para muitos outros, é filosoficamente deprimente.
Superdeterminismo é um termo técnico para uma aplicação específica do determinismo, postulando que há sem independência estatística entre um medidor, com seu detector interagindo com a partícula para medi-la, e a própria partícula. Em outras palavras, o universo é tão completamente determinista que forçará qualquer medida aparentemente aleatória e feita livremente a produzir algum valor correlacionado a outras medidas.
Aplicado ao problema da estranheza quântica, o superdeterminismo diz que o estado de uma partícula não controla magicamente o estado da outra de longe. O estado de cada partícula pode ser dado a ela por meio da interação com o detector, coordenado pelo determinismo completo em todo o Universo. O superdeterminismo salva assim o localismo. Porque o superdeterminismo dita o estado de cada partícula, mesmo a grandes distâncias, isso implica que o Universo “ sabe ” quais são os estados. Desta forma, pode salvar o realismo ao mesmo tempo. As partículas quânticas tinham algum estado real o tempo todo que estava escondido da mecânica quântica. Curti muitos mundos , é altamente especulativo e objeto de intensa investigação científica. argumento e crítica .
Desistir da suposição do livre arbítrio para salvar nossas outras crenças acalentadas sobre causalidade e realismo físico é um preço enorme a pagar. Por enquanto, não sabemos como testar experimentalmente o superdeterminismo de maneira abrangente. Algum experimentos parcialmente relevantes não encontraram evidências para isso. Filosoficamente, ainda é uma escolha terrível para a maioria de nós: desistir de entender o mundo ou desistir do livre-arbítrio. Não é de admirar que mesmo muitos físicos profissionais não gostem de abraçar a mecânica quântica. Seu truque mais sujo de todos é nos forçar a entrar em colapso em um desses infelizes estados filosóficos.
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