Em 1935 é publicado um famoso artigo científico intitulado “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?” por A. Einstein, B. Podolsky e N. Rosen. Segue-se um excerto desse mesmo artigo.

In a complete theory there is an element corresponding to each element of reality. A suffcient condition for the reality of a physical quantity is the possibility of predicting it with certainty without disturbing the system. In quantum mechanics in the case of two physical quantities described by non-commuting operators, the knowledge of one precludes the knowledge of the other. Then either (1) the description of reality given by the wave function in quantum mechanics is not complete or (2) these two quantities cannot have simultaneous reality. Consideration of the problem of making predictions concerning a system on the basis of measurements made on another system that had previously interacted with it leads to the result that if (1) is false then (2) is also false. One is thus led to conclude that the description of reality as given by a wave function is not complete.

Any serious consideration of a physical theory must take into account the distinction between the objective reality, which is independent of any theory, and the physical concepts with which the theory operates. These concepts are intended to correspond with the objective reality, and by means of these concepts we picture this reality ourselves. In attempting to judge the success of a physical theory, we may ask ourselves two questions: (1) “Is the theory correct?” and (2) “Is the description given by the theory complete?”. It is only in the case in which positive answers may be given to both of these questions, that the concepts of the theory may be said to be satisfactory. The correctness of the theory is judged by the degree of agreement between the conclusions of the theory and human experience. This experience, which alone enables us to make inferences about reality, in physics takes the form of experiment and measurement. It is the second question that we wish to consider here, as applied to quantum mechanics. Whatever the meaning assigned to the term complete, the following requirement for a complete theory seems to be a necessary one: every element of the physical reality must have a counterpart in the physical theory. We shall call this the condition of completeness. The second question is thus easily answered, as soon as we are able to decide what are the elements of the physical reality. The elements of the physical reality cannot be determined by a priori philosophical considerations, but must be found by an appeal to results of experiments and measurements. A comprehensive denition of reality is, however, unnecessary for our purpose. We shall be satisfied with the following criterion, which we regard as reasonable. If, without in any way disturbing a system, we can predict with certainty (i.e., with probability equal to unity) the value of a physical quantity, then there exists an element of physical reality corresponding to this physical quantity. It seems to us that this criterion, while far from exhausting all possible ways of recognizing a physical reality, at least provides us with one such way, whenever the conditions set down in it occur. Regarded not as necessary, but merely as a sufficient, condition of reality, this criterion is in agreement with classical as well as quantum-mechanical ideas of reality.”

(Este é um daqueles vídeos em que se fala de Ciência mas não de uma perspectiva puramente científica. O cientista anda à procura de teorias científicas e não de consolações metafísicas ou interpretações místicas para a realidade.)

A conclusão a que quero chegar é bastante decepcionante, em certa medida.

Antes de mais, importa referir que Einstein sentiu que a sua Teoria da Relatividade estava a ser ameaçada pela Física Quântica, daí o artigo publicado em 1935. No entanto, nesse artigo são levantadas perguntas extremamente pertinentes. A introdução do artigo é claramente uma reflexão filosófica acerca do modo como a Física (e a Ciência) deve evoluir.

Tenho pensado muito numa definição para a Ciência e também sobre o seu propósito. Acho que a minha perspectiva da Ciência é demasiado filosófica. Se eu tivesse de definir Ciência de uma forma simples, diria que é uma busca de porquês. Ora, o objecto de estudo da Filosofia, teoricamente inexistente para preservar toda a sua potencialidade, é a totalidade do real. Então é também uma busca de porquês de tudo aquilo que nos rodeia. A Ciência goza de menos liberdade. Tem objectos de estudo rigorosamente determinados e, ainda mais importante, tem um método, um método! O método científico consiste em subjugar este mundo a um determinismo ditatorial fazendo com que ele possa ser descrito por causas e efeitos. Então, a separação entre Ciência e Filosofia é indiscutivelmente necessária. Atente-se a este excerto: “A filosofia separou-se da Ciência, quando fez a pergunta: Qual é aquele conhecimento do mundo e da vida, com que o homem vive mais feliz? Isso aconteceu nas escolas socráticas: mediante o ponto de vista da felicidade, cortou-se as veias da investigação científica – e ainda hoje se faz isso.” – Nietzsche “Humano, Demasiado Humano”. Exactamente, este Senhor tem mesmo o dom da pertinência. Para além disso, o sonho filosófico é chegar a conclusões de forma puramente teórica. Em contraste surge a Ciência, dotada de uma componente prática muito mais evidente, apoiando-se em métodos “palpáveis” como a experimentação ou a computação.

As grandes questões que me surgem todos os dias são: O que é a Ciência? Uma forma de Conhecimento que serve de base para a Engenharia? Ou será que Ciência é algo mais? Será que a Ciência também se deve comprometer a responder às grandes questões filosóficas? Será que a Ciência é capaz de superar a parcialidade humana?

Esta última pergunta é a derradeira pergunta e encerra em si todas as minhas dúvidas. O que eu questiono é se a Ciência é apenas capaz de descrever o mundo segundo os nossos sentidos OU se é capaz de ir muito para além disso. Certamente que existem teorias científicas que, de facto, conseguem superar a nossa parcialidade, isto é, abraçar o funcionamento do que existe ignorando a nossa “lente” (perspectiva). Tomando o caso da Relatividade, os resultados obtidos por Einstein não são de todo intuitivos. No entanto, também se pode pensar que uma teoria é apenas uma teoria – uma concepção descritiva com aplicações práticas evidentes e que, por isso, não servem para reflexões filosóficas. Não sei, não sei e não sei!

Eu trouxe a Física Quântica para cima da mesa porque a Experiência da Dupla Fenda e o Princípio de Heisenberg são extremamente intrigantes. Pegando no caso específico da Experiência da Dupla Fenda e sujeitando-a a todas as perguntas anteriormente formuladas, penso: o facto de a função de onda colapsar na presença de um observador pode significar que a nossa consciência é o agente responsável pela realidade, logo o Universo é apenas uma consequência da nossa consciência. OU, apresentando agora uma interpretação menos mística e mais terrena, o facto de a função de onda colapsar deve-se simplesmente a algo físico denominado Efeito Compton. Logo não se devem extrair interpretações metafísicas porque, no fundo, isto não passa de uma simples teoria, ou seja, de uma representação da realidade, e não de uma realidade em si.

Se calhar devia deixar as interpretações mais místicas e poéticas para os filósofos e literatos mas o cientista deve ser responsável e entender que as suas teorias condicionam toda a interpretação do Real.

Para os corajosos: http://www.staff.science.uu.nl/~stief101/epr_latex.pdf

Para os corajosos (2): http://www.youtube.com/watch?v=DfPeprQ7oGc

Gedankenexperiment