----- Original Message -----
From: Alberto Mesquita Filho <albmesq@...>
Sent: Monday, May 08, 2000 6:42 AM
Subject: Re: [ciencialist] Teorias Realistas Atuais

Alberto:
> > > Estaríamos então frente a uma indeterminação diferente daquela
descrita
> > > por Heisenberg...

Belisário:
> > Bem, primeiro, não vejo aqui nada diferente do Princípio da
> > Indeterminação original de Heisenberg, apenas um caso particular dele
> > (como é um caso particular aquela conhecida relação envolvendo
velocidade
> > e quantidade de movimento).
>
> > ... medindo o spin, alteramos o estado quântico do sistema, de forma a
> > colapsá-lo para spin "up" ou spin "down", sendo "up" e "down" tomados
com
> > referência ao aparelho de medida (mais exatamente, ao campo magnético
que
> > você mencionou). O fenômeno é o mesmo que o descrito pelo princípio da
> > Indeterminação tradicional.

Alberto:
> Bem, agora eu fiquei novamente em dúvida. O princípio de Heisenberg não
> estaria relacionado aos pares conjugados "momento angular ao redor de um
> eixo" e "orientação desse eixo"?

Não: ele se relaciona ao par: "momento angular ao redor de um eixo" e
"posição angular (rotação) ao redor deste eixo". Desta forma, conhecendo-se
com 100% de precisão o valor do momento angular, conhece-se com 0% de
precisão a posição angular.

> > Creio que a essência do princípio da Indeterminação é que, em qualquer
> > medição, o observador interage com o objeto observado alterando o seu
> > estado físico (colapso da função de onda).
>
> Sim, mas no caso genuíno e relativo às idéias de Heisenberg, a
> indeterminação é acidental e aleatória, ainda que se possa fixar, por
> exemplo, a posição. Ou seja, quando eu digo que uma determinada partícula
> "ocupava" uma posição radial, haja vista que ela passou por dois orifícios
> alinhados, eu não estou obrigando a que todas as partículas passem por
estes
> orifícios mas, simplesmente, estou estudando as que assim o fazem. No caso
> do spin, não. Neste caso o observador não apenas interage com o observado
> mas dita-lhe regras de comportamento futuro, tais como: Gire ou na direção
> "up" ou na direção "down". A partícula fica sem outras opções.

A diferença entre as duas situações que você aponta parece-me ser apenas
aparente. Posso estabelecer uma analogia entre a situação "partículas
passando por orifícios para ter sua posição medida" e "elétrons passando por
campos magnéticos para ter seu spin determinado". Senão, vejamos:

A) No caso das partículas: faz-se-as incidir sobre os anteparos com
orifícios alinhados. Esse processo discrimina as partículas: umas passam
pelos orifícios, outras não. Se colocarmos um detector na frente dos
orifícios, estamos selecionando para estudo apenas as que passam por esses
orifícios.

B) Situação análoga para os elétrons: faz-se-os passar pelo campo
magnético. Esse processo discrimina os elétrons: uns são desviados para a
esquerda e outros para a direita. Se colocarmos um detector na frente dos
que vão para a esquerda, estamos selecionando para estudo apenas os que
tomam essa direção. Um aparato como esse pode ser usado na detecção dos
spins na experiência do paradoxo EPR.

Com esse esquema, posso construir para os elétrons frases análogas às
que você usou para as partículas no seu parágrafo. Por exemplo: Observando
os elétrons que aparecem no detector, não estamos obrigando a que todos os
elétrons passem por este detector, mas, simplesmente, estudando os que assim
o fazem.

Talvez as coisas fiquem mais claras se eu usar uma outra frase para
fazer a analogia contrária: Ao colocar orifícios na frente da trajetória das
partículas, estaríamos ditando as regras para seus comportamentos futuros,
como: passe pelo orifício ou não passe.

> > Mas isso não prejudica em nada o conceito de sistema de dois níveis (no
> > caso, os níveis são "spin up" e "spin down"). Um sistema de dois níveis
> > não é o que pode ter apenas dois estados físicos: é aquele no qual o
> > resultado de um experimento pode resultar em apenas dois valores.
>
> Sim, mas se for apenas isso, parece-me que trata-se de um sistema
fabricado
> e para ser utilizado com muito critério e em condições ultraespecíficas,
> nunca como uma idéia fundamental a mascarar e/ou a comprometer um
> conhecimento mais profundo e relativo à natureza íntima da matéria, coisa
> que o principio de Heisenberg, por si só, já o faz.

Creio que a discussão acima esclarece esse ponto, mas não tenho certeza.

Na verdade, nem precisaríamos de usar sistemas de dois níveis para o
experimento EPR. Podemos usar qualquer sistema onde as variáveis de
interesse sejam quantizadas. Já mencionamos o fóton e sua polarização. O
segredo da coisa é estabelecer uma correlação quântica entre os dois
sistemas (dois fótons, ou 2 elétrons, ou...).

Sobre as questões da instantaneidade e do holismo das teorias físicas,
concordo com quase tudo, mas causou-me estranheza o final do parágrafo
abaixo:

> Para alguns, instantaneidade redundaria no conceito de velocidade infinita
> (esta idéia foi importada da física clássica posterior a Newton). Para
> outros, no conceito de sistemas quanticamente correlacionados, a
> manifestarem o colapso da função de onda por ocasião da medição. Mas
existe
> ainda uma versão clássica newtoniana: Uma partícula que gera um campo está
> sempre "emitindo" esse campo e, portanto, a extensão deste campo no espaço
é
> imensa, quase que, poderíamos dizer, do tamanho do Universo. Ora, por mais
> que outra partícula esteja fugindo desta, ela sempre estará no campo da
> primeira. Logo será sempre possível o campo da primeira afetar a segunda,
> ainda que seja um campo emitido no passado; e esta, ao sofrer o campo da
> primeira, modificará as características de seu próprio campo, o que irá se
> propagar podendo até mesmo chegar a promover modificações no futuro da
> primeira. E este é o sentido de "Universo interligado" compatível com a
> genuína física newtoniana, onde ação e reação processam-se em tempos
> diferentes, num efeito muito mais coerente com o princípio de Le Chatelier
> do que propriamente com a terceira lei de Newton (ação e reação
estáticas).
> Perceba que esta idéia, por si só, não vai contra a teoria da
relatividade.
> O problema é que para chegarmos na mesma percebemos que a relatividade é
> desnecessária; e ao explorarmos suas outras conseqüências, chegamos à
> conclusão que a relatividade complica a teoria sem nada de útil
acrescentar.

Bem, ela acrescenta explicações para uma porção de observações
experimentais, como: o "fracasso" da experiência de Michelson-Morley; a
dilatação do tempo observada no decaimento de partículas elementares
velozes; a precessão do periélio da órbita de Mercúrio (no caso da
Relatividade Geral); a transformação entre massa e energia (eletromagnética
e cinética) nas reações entre partículas elementares, observadas o tempo
todo nos aceleradores; parte da estrutura fina nos espectros atômicos; além
de fazer com que as leis do Eletromagnetismo (também corroboradas por uma
secular quantidade de observações) sejam as mesmas em todo sistema inercial.
Se o preço de explicar essas coisas for a complicação, é um preço que temos
que pagar...

> > Fico pensando: Substituindo os conceitos de éter, vácuo quântico, espaço
> > curvo, etc., pela tal informação do movimento da matéria, não estará
você
> > apenas substituindo um conjunto de "quintessências" por uma outra?
>
> Sem dúvida. O problema é que existe alguma coisa estranha em todas as
> teorias. Procuro então guiar-me por um pensamento sábio de Mario
Schenberg:
> "Quando uma coisa começa a se complicar muito, é sinal de que é preciso
> simplificá-la." A meu ver, a única teoria, dentre todas as aceitas e
dentre
> todas as teorias alternativas (que acabaram por ser relegadas, como
aquelas
> referentes a éter, não-localidade, etc), que não chegou a se complicar
> muito, foi a física genuinamente newtoniana. Ela simplesmente mostrou-se
> incompatível com a teoria de Maxwell, uma teoria que, a exemplo da
mecânica
> dos flúidos, foi construída para explicar efeitos observados pelos fluidos
> elétricos descritos por Coulomb em suas hipóteses originais, quais sejam:
>
> a) "Num corpo condutor eletrizado o fluido elétrico espalha-se à
superfície
> mas não penetra no interior do corpo; b) Os corpos eletrizados por um
mesmo
> fluido repelem-se, os eletrizados por fluidos diferentes, atraem-se; c)
> Essas atrações ou repulsões produzem-se na razão direta das densidades ou
> forças dos fluidos elétricos e na razão inversa do quadrado das
distâncias."
>
> Em que hipótese, da teoria de Maxwell, está prevista a existência do
elétron
> como partícula a gerar um campo coulombiano, algo que foi aceito por Bohr
> quando construiu os pilares da teoria quântica primitiva (postulado 1) e
> que, de alguma maneira sutil, acabou por incorporar-se na teoria quântica
> atual:
(...)
> Que mecânica clássica é essa que aceita, como corpúsculo, algo inerente a
> uma teoria de fluidos (lei de Coulomb) e que, portanto, nada mais é do que
> um elemento de volume, jamais um verdadeiro corpúsculo? Seria o mesmo que
> dizer que a molécula de água é amorfa, pois o elemento de volume
> correspondente à mecânica de fluidos é, "efetivamente", amorfo.

Não vejo assim. Há muito tempo o Eletromagnetismo não aceita mais essa
teoria de fluidos e é completamente compatível com a idéia do elétron. Muito
antes da descoberta do elétron, achava-se que a eletricidade era um fluido,
ou melhor, dois, um positivo e um negativo. Pouco antes das equações de
Maxwell formulou-se o conceito de campo. As equações de Maxwell foram
construídas apenas em termos de campos, densidades de carga e densidades de
corrente elétrica. No fim do século passado, foi descoberto o elétron, e
então Lorentz fez a sua teoria do elétron, na qual o elétron era responsável
pela eletricidade, da maneira como entendemos hoje. Partiu-se então a tentar
compatibilizar as equações de Maxwell com essa nova visão.

E isso foi feito. Originalmente, as equações não se referiam às
partículas constituintes da matéria (o próprio Maxwell não acreditava em
átomos, muito menos em elétrons), e estavam escritas para um meio dielétrico
contínuo genérico. Mas é possível escrever as Equações de Maxwell para um
sistema composto de partículas carregadas no vácuo; a seguir, dar-lhes um
tratamento estatístico e com isso reproduzir as equações originais de
Maxwell para um meio dielétrico genérico. Vi um professor fazer todo esse
desenvolvimento em um par de aulas do curso de pós-graduação; ele pode ser
encontrado em livros-textos de Eletromagnetismo. Desta forma, apesar de o
Eletromagnetismo ter suas origens na idéia de fluidos elétricos, na virada
do século ele já estava perfeitamente adaptado à idéia da quantização da
carga elétrica. Não vejo nenhuma inconsistência.

> Enfim, o que pretendo deixar claro é que a física clássica que foi negada,
> falseada, derrubada, vilipendiada,... não tem nada a ver com a genuína
> física newtoniana, que vem resistindo com galhardia às injúrias que no
> século XX pretenderam lhe imputar e a mostrar que é a única capaz de
> verdadeiramente nos orientar na busca pelos Princípios Matemáticos da
> Filosofia Natural.

Hm... não posso concordar com isso. Por exemplo, considere as
observações experimentais que eu enunciei quando defendi a Relatividade,
logo acima. Essas observações não derrubam a Física Newtoniana?

Talvez não estejamos falando da mesma coisa. Física Newtoniana para mim
significa o conjunto Três Leis de Newton + Lei da Gravidade de Newton, tendo
como pano de fundo epistemológico conceitos como o de tempo absoluto, ação à
distância, lei da causalidade e redução de todos os corpos da Natureza a
conjuntos de partículas materiais clássicas. O que é a "genuína física
newtoniana" para você?

Vejo que estamos nos aproximando do cerne da questão...

Belisário