A indeterminação Quântica

A Física ensinada nos liceus e em muitas universidades é a Física Clássica, a Física Newtoniana123 sobretudo. Ora, em rigor, essa física já não responde às demandas actuais do conhecimento pela simples e diáfana razão de que é uma física aproximativa, não exacta embora muito exacta, passe o paradoxo124.

Newton, quando estabeleceu a sua Lei da Gravitação Universal, não conhecia - nem sequer suspeitava - do imenso e complexo mundo subatómico que existe em toda a parte Essas suas leis são macro-leis que respondem de uma forma satisfatória a fenómenos físicos de certa dimensão mas que falham quando estudamos o mundo microscópico, o mundo subatómico.

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Aqui, a noção de Caos não e a que temos vulgarmente. Caos em Física significa não se poder determinar a situação final a partir da inicial, apenas isso.

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Quando Newton publicou a sua monumental «Principia Mathematica Naturalis Causae» estava, provavelmente, muito longe de supor que esse livro seria mais tarde considerado por muitos como o mais importante que até hoje foi escrito sobre físico-matemática. Nesse livro Newton

« […] postulou […] a Lei da atracção universal. Esta lei afirma que cada corpo é atraído na direcção dos outros por uma força que aumenta com a massa dos corpos e diminui com a distância que os separa. É a mesma força que faz com que os objectos caiam no chão» (Hawking, 2010:16).

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Não obstante isso, a NASA baseou todos os seus cálculos na Física de Newton:

«Las ecuaciones fundamentales que se programaron en los ordenadores de la NASA para trazar la trayectoria de ida y vuelta a la luna tenían trescientos años. Todas [eram] de Newton» ( Lederman & Teresi, 2009: 147).

Neste último mundo não há espaço para o determinismo. É um mundo de probabilidades e estatística espantosamente próximas da realidade mas sem atingir a medida exacta.

Dentre os (muito) poucos cientistas que compreenderam a Quântica verdadeiramente, destacamos Heisenberg que, de resto anunciou um princípio com o seu nome e segundo o qual é impossível conhecermos com exactidão a posição e o momento de uma partícula ao mesmo tempo125.

Em termos simples esta ideia significa que não é possível medir ao mesmo tempo duas grandezas diferentes em quântica. Nomeadamente, resulta impossível medir, por exemplo, a posição e a velocidade de qualquer partícula subatómica, ao mesmo tempo.

Se se determina a sua velocidade, desconhece-se a sua posição num instante hipotético t1. Pelo contrário, se se conhece a sua posição no instante t1, ignora-se a sua velocidade126. Hawking e Mlodinow dizem-no assim: «Quanto mais exactamente se

medir a velocidade menos exactamente se pode medir a posição e vice-versa»

(Hawking & Mlodinow, 2011: 74).

Ora, o que a asserção anterior quer dizer é que, mesmo que conheçamos as condições iniciais exactas, isso não significa a garantia absoluta do evento que queremos prever:

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Na verdade, o Princípio de incerteza de Heisenberg enuncia-se de uma outra forma, mais erudita mas quase incompreensível para um não-iniciado na física quântica. O que citamos aqui é uma versão (muito) simplificada do Princípio da Incerteza de Heisenberg, que não coloca em causa ou desvirtua o seu sentido científico.

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Este Princípio da Incerteza de Heisenberg tem sido largamente utilizado por muitos cientistas sociais para denunciar a presumível impossibilidade de exactidão na matemática e na física sobretudo. Segundo essa ideia, as chamadas Ciências Exactas não seriam assim tão exactas, o que colocaria a Matemática e a Física sob paradigmas muito próximos seguidos pelas Ciências Sociais, ou seja, paradigmas baseados na estatística e nas probabilidades como pobres substitutos da certeza físico-matemática. Esta ideia, embora seja do óbvio agrado de muitos aspirantes a cientistas sociais, é um completo disparate. O que acontece na Mecânica Quântica é que o grau de certeza é tão elevado que a incerteza é apenas uma ligeiríssima concessão ao rigor. Deve dizer-se aqui sem ambiguidades que o próprio Universo é quântico e que a Física Clássica é apenas um caso particular da Física Quântica.

«Imaginemos que lançamos um dardo a um alvo. Segundo as teorias clássicas […] o dardo acertaria em cheio no alvo ou não acertaria. Se soubermos a velocidade do dardo no momento do lançamento, a atracção da gravidade e outros factores [variáveis] semelhantes podemos [saber] se vai acertar ou não[mas] a […] Quântica diz-nos que isso é errado, que não é possível dizê-lo com certeza […]. Há uma [grande] probabilidade que o dardo acerte em cheio no alvo e também uma probabilidade não nula que acerte em qualquer outra zona do alvo» ( Hawking, 2007: 112).

Como o dardo é um objecto grande, segundo as leis de Newton, temos a certeza de que acertará no alvo. Porém, «À escala atómica […] um dardo constituído por um

único átomo poderá ter uma probabilidade de 99,9 por cento de acertar em cheio no alvo» (idem, 112). Quer isto dizer que o Universo é probabilístico (quântico) embora

quase exacto.

Este problema da incompatibilidade formal e substantiva entre a Teoria da Relatividade Geral e a Teoria Quântica é hoje, talvez, o maior obstáculo que se apresenta à Física e à sua pretensão à formulação de uma TOE.

A Física fundamental não pode ser descrita por teorias que são incompatíveis entre si127, ou seja que não descrevem o «micro» e o «macro» da mesma forma, mas é como se houvesse duas físicas.

127 _{Como diz Lachièze-Rey (2011),}

«La Physique fondamentale […] repose sur une dichotomie entre, d’un cote, la physique quantique […] décrit l’infiniment petit, et, de l’autre, la relativité générale qui décrit la gravitation […] ces deux théories s’expriment dans dês formalismes différents est insatisfaisant du point de vue intellectuel. Mais, surtout cês différences impliquent deux conceptions du monde irréconciliables [par exemple] la relativité […] est incompatible avec un temps et un espace absolus alors qu’en physique quantique ou suppose que le temps est bien déffini» (Lachièze-Rey, 2011: 10)