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A INTERPRETAÇÃO DOS MUITO-UNIVERSOS
Tanto
quanto se trata com um sistema finito resulta possível ignorar os
problemas associados com o processo de medida quântica. Pode-se
sempre contar com a interação com o meio para colapsar a função de
onda. Esta linha de raciocínio falha completamente, entretanto,
quando consideramos o tema da cosmologia quântica. Se aplicamos a
mecânica quântica ao universo em sua totalidade, a noção de um
aparelho de medida externo não tem sentido. Salvo que se envolve de
algum modo à mente, o físico que deseja dar sentido à cosmologia
quântica parece ser forçado a encontrar um significado ao ato de
medida a partir dos próprios estados quânticos, pois não é neste
caso possível que um instrumento de medida externo realize o colapso
irreversível das funções de onda.
O
interesse na cosmologia quântica cresceu nos anos 60, com o
descobrimento de um certo número de teoremas em relação com as
singularidades espaço-temporais. Estas são como fronteiras ou bordas
do espaço-tempo nas quais se extingue a física conhecida. As
singularidades se formam a partir de campos gravitacionais intensos
e se supõe que existam dentro de buracos negros. Acredita-se também
que o universo começou com uma singularidade. Posto que as
singularidades representam o colapso total da física, alguns físicos
as consideram patologias desagradáveis. Suspeitam que as
singularidades podem ser um artifício de nosso incompleto estado de
conhecimento acerca da gravidade, que na atualidade é incapaz de
incorporar os efeitos quânticos satisfatoriamente. Tem-se
argumentado que se os efeitos quânticos pudessem ser tomados em
conta as singularidades desapareceriam. Para suprimir a
singularidade big-bang temos de dar sentido à cosmologia quântica.
Em
1957 Hugh Everett propôs uma interpretação da mecânica quântica
radicalmente distinta que elimina os obstáculos conceituais da
cosmologia quântica. Recorde-se que a essência do problema quântico
da medida radica em compreender como um sistema quântico que se
encontra em uma superposição de, digamos, dois ou mais estados salta
bruscamente a um estado particular com um observável bem definido
como resultado de uma medida (Fig 10). Um bom exemplo é o
experimento do gato de Schrödinger discutido na página 45. Nesse
caso o sistema quântico pode desenvolver-se em dois estados muito
diferentes: gato vivo e gato morto. Em conseqüência, as idéias
mecânico - quânticas não logram explicar como a superposição gato
vivo - gato morto se converte na alternativa ora morto ora vivo.
Segundo Everett a transição tem lugar porque o universo se divide em
duas cópias, uma que contém um gato vivo e a outra um gato morto.
Ambos universos contém também uma cópia do experimentador, cada um
dos quais acredita que é o único. Em geral, se um sistema quântico
encontra-se em uma superposição de, digamos, n estados quânticos,
então após a medida o universo se dividirá em n cópias. Na maioria
dos casos, n é infinito. Daí que devemos aceitar que há realmente
uma infinidade de "mundos paralelos" coexistindo com o que vemos em
cada instante. Ademais, há uma infinidade de indivíduos mais ou
menos idênticos a nós habitando esses mundos. É uma idéia certamente
rara.
Na
versão original da teoria supunha-se que o universo se bifurca cada
vez que tem lugar uma medida, ainda que permanecia sempre vago o que
constituía exatamente uma medida. Algumas vezes usava-se o termo
"interação tipo-medida", e parece como se a bifurcação pudesse
ocorrer inclusive a partir dos "saltos" normais de átomos
observados. Um proponente da interpretação dos muitos universos,
Bryce De Witt, a descreve do modo seguinte:
Qualquer transição quântica que tenha lugar em qualquer estrela, em
qualquer galáxia, em qualquer esquina remota do universo, divide
nosso mundo local terrestre em miríades de cópias de si mesmo....Eis
aqui esquizofrenia a vontade.
Mais
recentemente David Deutsch (veja o capítulo 6) modificou
ligeiramente a teoria, de modo que o número de universos permanece
fixo, não há bifurcação. No lugar dele , a maioria dos universos são
em princípio completamente idênticos.
Quando
tem lugar uma medida, aparece a diferenciação. Assim, no experimento
do gato de Schrödinger dois universos idênticos previamente
diferenciam-se, de modo que num deles o gato permanece vivo embora
no outro morre. Uma vantagem desta nova imagem é que evita a
enganosa impressão de que acontece algo mecânico como parecia ser o
caso se o universo se bifurcasse realmente.
Duas
importantes críticas tem-se levantado contra a teoria dos muitos
universos. A primeira é que introduz uma quantidade absurda de
"equipamento metafísico em excesso" na nossa descrição do mundo
físico. Somente experimentamos nosso universo, assim que introduzir
uma infinidade de outros simplesmente para explicar uma sutileza
técnica (o colapso da função de onda) que ocorre no nosso parece ser
a antítese da Navalha de Occam.
Em sua
defesa, os proponentes da teoria argumentam que o "hardware" teórico
é menos relevante numa teoria que o número de suposições
fundamentais que se fazem ao formulá-la. O resto das interpretações
da mecânica quântica introduz alguma classe de hipótese
epistemológica para dar sentido ao que a primeira vista é uma teoria
sem sentido. Entretanto, a teoria dos muitos universos não tem
necessidade disto. A interpretação, assegura-se, surge
automaticamente das regras formais da mecânica quântica, sem
necessidade de nenhum tipo de suposição acerca do que a teoria
significa. Não é necessária a introdução de um postulado aparte
segundo o qual, após uma medida, a função de onda colapsa. Por
definição, cada universo alternativo contém uma de cada das
possíveis funções de onda colapsadas.
A
segunda objeção à teoria é que se a considera inverificável. Se
nossa consciência está confinada num universo em cada momento, como
poderíamos sequer confirmar ou refutar a existência dos demais? Como
veremos, resulta notável que a teoria possa, depois de tudo, ser
comprovada, se estivermos disposto a aceitar a possibilidade de
computadores inteligentes.
Um
argumento final a favor da existência de um conjunto completo de
universos é que isto proporcionaria uma explicação fácil a uma
grande quantidade de "coincidências" misteriosas e "acidentes da
natureza" que se encontram na física, na biologia e na cosmologia.
Por exemplo resulta que, a grande escala, o universo está ordenado
de um modo notável, com a matéria e a energia distribuída de forma
altamente improvável. É difícil explicar como tão fortuita
disposição tenha podido surgir do caos aleatório do big-bang. Se a
teoria dos muitos universos for, entretanto, correta, a aparente
pré-fabricada organização do cosmo não seria um mistério. Poderíamos
supor sem risco que todas as disposições possíveis de matéria e
energia acham-se representadas em algum lugar dentre os infinitos
universos. Somente em uma proporção diminuta do total as coisas se
disporiam do modo preciso para que aparecessem organismos vivos e,
em conseqüência, observadores. Assim, pois, somente é essa fração
atípica a que se observa em qualquer caso. Em breve, nosso universo
é destacável porque o temos selecionado a causa de nossa própria
existência!!
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