Os físicos provaram que a realidade objetiva não existe? - Ciência Surpreendente | Pode 2021
Um novo experimento mostra que dois observadores podem experimentar realidades divergentes (se forem subatômicos).
Crédito da foto: Georgia O'Callaghan via Getty Images
Em 1961, o físico ganhador do Prêmio Nobel Eugene Wigner propôs um experimento mental pelo qual a realidade de dois observadores pode divergir ao medir um único fóton.
Pesquisadores testaram recentemente o experimento mental de Wigner e concluíram que as realidades podem se tornar irreconciliáveis.
Esses resultados colocam todo o método científico em risco? Não vamos nos precipitar.
A realidade objetiva não pode ser conhecida. É o tipo de declaração que você espera ouvir de um pós-modernista ou niilista do segundo ano depois que eles incendiaram seu carro. Não é um grupo de cientistas.
No entanto, isso é o resultado de um estudo recente publicado na revista pré-impressão arXiv . Baseando sua investigação em um famoso experimento mental desenvolvido pelo físico ganhador do Prêmio Nobel Eugene Wigner em 1961, os pesquisadores do estudo criaram uma maneira de os observadores medirem o estado de um fóton de maneira diferente, apesar de cada medição ser igualmente válida.
Um gato de Schrõdinger mais humano
O experimento do amigo de Wigner reinventa o experimento mental do gato de Schrõdinger de uma forma mais humana e, em última análise, testável. Fonte da imagem: Jie Qi / Flickr
A maioria dos experimentos mentais parecem ter sido concebidos pelo Coringa durante um brainstorm extra sádico - é preciso um supervilão ou um filósofo ético para montar um carrinho Curtiu isso! Enquanto Experiência de amigo de Wigner é certamente o gato de Schrõdinger mais humano, não é menos alucinante. Esta é a versão simples:
A amiga de Wigner, uma física, está sozinha dentro de seu laboratório medindo se um fóton apresenta polarização horizontal ou vertical. Antes de medi-lo, o fóton existe em um estado de 'superposição' - ou seja, sua polarização é horizontal e vertical ao mesmo tempo. Depois que ela mede, ela recebe uma resposta. A polarização do fóton é horizontal ou vertical, não ambas. A superposição desmorona.
No que diz respeito à mecânica quântica, isso é simples. Mas Wigner está fora do laboratório no momento. Ele não sabe se seu amigo mediu um fóton ou qual seria o resultado. De sua perspectiva externa, o fóton e o registro permanecem em um estado de superposição.
Para Wigner, a superposição permanece; para o amigo de Wigner, entrou em colapso para um estado definitivo. Suas realidades divergem, mas ambas as realidades permanecem igualmente válidas. Isso levou Eugene Wigner a argumentar que uma medição quântica não poderia existir sem um observador consciente.
'Não foi possível formular as leis da mecânica quântica de uma forma totalmente consistente sem referência à consciência', escreveu ele em Simetrias e reflexões . '[I] t será notável, seja qual for a maneira que nossos conceitos futuros possam se desenvolver, que o próprio estudo do mundo externo levou à conclusão de que o conteúdo da consciência é uma realidade última.'
Quebrando a realidade objetiva
Não, Donny, esses homens são físicos quânticos, não há nada a temer. Crédito da foto: Working Title Films
A maioria dos experimentos mentais continua sendo um enigma que só podemos desvendar com nossas mentes. Nenhum conselho de ética jamais permitiria que uma equipe testasse o gato de Schrõdinger. Mas os avanços na física e na tecnologia concederam aos pesquisadores a capacidade de testar o Amigo de Winger. Eles fizeram exatamente isso enquanto dobravam para baixo.
Os pesquisadores criaram dois laboratórios que foram apresentados a fótons emaranhados de modo que um efeito em um fóton deve ter um efeito no outro. Dentro de cada laboratório havia um amigo e do lado de fora dois observadores chamados Alice e Bob (não pessoas reais, mas aparelhos na configuração experimental).
Os amigos mediram um fóton no par emaranhado para determinar o estado polarizado do fóton. Como aconteceu com o amigo de Wigner, isso acabou com a superposição. Em seguida, os pesquisadores fizeram com que Alice e Bob realizassem um experimento de interferência não clássico. Se o fóton tivesse escolhido um estado, o experimento de interferência daria a Alice e Bob um padrão. Do contrário, Alice e Bob receberiam outro padrão.
Os resultados mostraram que Alice e Bob podem chegar a conclusões diferentes das de seus amigos, embora sejam corretos e verificáveis.
'Parece que, em contraste com a física clássica, os resultados das medições não podem ser considerados verdade absoluta, mas devem ser entendidos em relação ao observador que realizou a medição,' Martin Ringbauer, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Innsbruck, e um dos co -autores, disse Ciência Viva .
Enquanto o pesquisadores apontam , seu experimento levanta questões interessantes para a ciência, particularmente na física, mas também para o método científico em geral. A ciência se baseia em fatos que podem ser estabelecidos por meio de observação e medição, e estes não devem ser atribuídos ao observador. Outro observador deve ser capaz de verificá-los independentemente. Mas se tais medições dependerem do observador, então o empreendimento científico pode ter algum exame de consciência em seu futuro.
Os pesquisadores concluem: 'Essa escolha, no entanto, exige que abracemos a possibilidade de que diferentes observadores discordem irreconciliavelmente sobre o que aconteceu em um experimento.'
É objetivamente subjetivo
Para amenizar qualquer crise existencial, é importante notar que arXiv é um jornal pré-impresso. Isso significa que este estudo não foi, ao conhecimento deste escritor, revisado por pares até a data de publicação. É possível que, após a revisão, outras pessoas da área vejam omissões ou tirem outras conclusões dos dados. O debate também faz parte do método científico.
Isso pode ser especialmente verdadeiro na mecânica quântica. As pesquisas mostraram que as opiniões variam amplamente entre os físicos sobre o que a mecânica quântica nos fala sobre a realidade e quais são os seus problemas fundamentais . Na verdade, a ideia de medir superposições e medidas provou que controverso que Albert Einstein se recusou a aceitá-lo - aparentemente, ele ficou perturbado com as implicações.
E, claro, a realidade de uma partícula subatômica é estranha e não necessariamente nos diz como a realidade funcionará no macro. Os jornalistas ainda precisam aderir aos fatos. Os cientistas ainda precisarão buscar a verdade fundamental para apoiar suas conclusões. E os filósofos ainda irão argumentar se faz sentido falar da realidade objetiva, seja uma ou várias. Se a mídia social ficar subatômica, devemos nos preocupar.