sobre a representação física das superposições quânticas _ cosmos e contexto

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 (…) o problema da Ciência não pode ser abordado no domínio da Ciência. F. Nietzsche ISSN 2358-9809 BUSCA FACEBOOK FLICKR RSS TWITTER  A REVISTA NÚMERO ATUAL NÚMEROS ANTERIORES NOTÍCIAS LINKS CONTA TO ASSINE ARTIGO / Newton da Costa* e Christian de Ronde** //  A possibilidade de não haver uma realidade preexistente às nossas percepções faz da mecânica q uântica um tema de intensa discussão nos c ampos do saber. Em particular, no âmbito da lógica, Newton da Costa e Christian de Ronde apresentam-nos seus estudos, ainda em desenvolvimento, da relação entre a lógica paraconsistente e a mecânica quântica. - – - – - 1 – Introdução  As superposições físicas existem tanto na física clássica quanto na quântica. Entr etanto, o que significa exatamente ‘superposição’ em cada caso é algo extremamente diferente. Na física clássica, é possível haver superposições de ondas ou campos. Uma onda (campo) α pode ser acrescentada a uma onda (campo) β diferente e a soma dará uma ‘nova’ onda (campo) µ = α + β. Não há estranheza alguma neste caso, pois a soma de vários estados dá como resultado um único estado. Na mecânica quântica, pelo contrário, a soma de estados não pode ser reduzida a um único estado. Não existe uma interpretação óbvia de tal superposição de estados. Hoje, as superposições quânticas desempenham um papel central nos desenvolvimentos técnicos mais interessantes como a teleportação quântica, a criptografia quântica e a computação quântica (Leibfriedet al., 2005; Ourjoumtsev et al., 2007). A questão que pretendemos tratar neste artigo concerne ao significado das superposições quânticas e sua representação física. Há muitas i nterpretações da mecânica quântica, cada qual fornecendo uma resposta melhor para esta pergunta. Em seguida, analisaremos algumas dessas propostas. E argumentaremos em favor da importância de desenvolver uma nova interpretação das superposições quânticas em termos da lógica paraconsistente.  A lógica paraconsistente é a lógica das teorias inconsistentes mas não triviais. A s origens da lógica paraconsistente remontam aos primeiros estudos sistemáticos que tratavam da possibilidade de rejeitar o princípio da não contradição. A lógica paraconsistente foi elaborada, independenteme nte, por S. Jaskowski, na Polônia, e pelo primeiro autor deste artigo, no Brasil, por volta de meados do século passado (a respeito de lógica paraconsistente, ver, por exemplo: da Costa, Krause e Bueno, 2007). Uma teoria T fundamentada na lógica L, que contém um símbolo ¬ para negação, é chamada inconsistente se tiver, entre seus teoremas, uma sentença A e sua negação ¬A; caso contrário, diz-se que é consistente. T é chamado trivial se qualquer sentença de sua linguagem também for um teorema de T; caso contrário, diz-se que T é não trivial. Na lógica clássica e na maioria das lógicas usuais, uma teoria é inconsistente se, e somente se, el a for trivial. L é paraconsistente quando pode ser a lógica subjacente de teorias inconsistentes mas não triviais. Claro, nenhuma lógica c lássica é paraconsistente. A importância da lógica paraconsistente não se limita ao âmbito da lógica pura, tendo sido estendida a vários campos de aplicação, como controle robótico, controle de tráfego aéreo (Nakamatsuet al., 2002), sistemas de controle para máquinas autônomas, raciocínio deôntico anulável (Nakamatsuet al., 2001), sistemas de informação (Akama e Abe, 2001) e medicina. A seguir, tentamos chamar atenção para a importância de estender o âmbito da lógica paraconsistente ao relato formal das superposições quânticas. Discutiremos o significado do termo ‘superposição’, bastante diferente tanto na física clássica, quanto na física quântica. Na seção 3, apresentaremos diferentes interpretações da superposição quântica, tais como aquelas propiciadas pela interpretação empírica de van Fraassen, a mecânica Bohmiana, a interpretação de vários mundos e a abordagem de Genebra para a lógica quântica. Na seção 4, argumentaremos em favor da importância de considerar uma interpretação da superposição em termos da lógica paraconsistente. 2 – O que é a superposição quântica ? Na física clássica, todo sistema físico pode ser descrito exclusivamente através de suas  propriedades atuais , sendo que a ‘atualidade’ expressa o modo pré-existente de ser das próprias propriedades, independentem ente da observação, onde o “pré” se refere à sua existência anterior à medição. Cada sistema tem um estado matematicamente determinado, caracter izado em termos de um ponto no espaço de fase. A mudança do sistema pode ser descrita pela mudança de suas propriedades atuais. Propriedades potenciais ou possíveis são consideradas como os pontos onde o sistema pode chegar num instante futuro. Conforme observado por Dieks:  Na física clássica, a descrição mais fundamental de um sis tema físico (um  ponto no espaço de fase) reflete apenas o atual e nada que s eja meramente  possível. É verdade que às vezes ocorrem, n a física clássica, estados envolvendo probabilidades: pense nas distribuições de probabilidade ρ na mecânica estatística. Mas a ocorrência de possibilidades em tais casos meramente reflete nossa ignorância sobre o que é atual. Os estados SOBRE A REVISTA Cosmos e Contexto é uma revista eletrônica de cosmologia e cultura. Seu núcleo é formado por profissionais de diferentes áreas tendo como base cientistas e estudantes do Instituto de Cosmologia Relatividade e Astrofísica (ICRA/CBPF). Saiba mais EVENTO: MITOS COSMOGÔNICOS EVENTOS DE INTERESSE Encontro sobre Mitos Cosmogônicos – 29 e 30 de  Agosto de 2013 COSMOS E CONTEXTO N. 3, FEV. 2012 Sobre a representaçã o física das superposições quântica s Sobre a representação física das superposições quânticas | Cosmos e C... http://www.cosmosecontexto.org.br/?p=1080 1 de 6 29/05/2015 11:41

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Sobre a Representação Física Das Superposições Quânticas _ Cosmos e Contexto

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  • () o problema da Cincia no pode ser abordado no

    domnio da Cincia.

    F. Nietzsche

    ISSN 2358-9809

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    A REVISTA NMERO ATUAL NMEROS ANTERIORES NOTCIAS LINKS CONTATO ASSINE

    ARTIGO /

    Newton da Costa* e Christian de Ronde** //

    A possibilidade de no haver uma realidade preexistente s nossas percepes faz da mecnica quntica um

    tema de intensa discusso nos campos do saber. Em particular, no mbito da lgica, Newton da Costa e Christian

    de Ronde apresentam-nos seus estudos, ainda em desenvolvimento, da relao entre a lgica paraconsistente e

    a mecnica quntica.

    - - -

    1 Introduo

    As superposies fsicas existem tanto na fsica clssica quanto na quntica. Entretanto, o que significa

    exatamente superposio em cada caso algo extremamente diferente. Na fsica clssica, possvel haver

    superposies de ondas ou campos. Uma onda (campo) pode ser acrescentada a uma onda (campo)

    diferente e a soma dar uma nova onda (campo) = + . No h estranheza alguma neste caso, pois a soma

    de vrios estados d como resultado um nico estado. Na mecnica quntica, pelo contrrio, a soma de estados

    no pode ser reduzida a um nico estado. No existe uma interpretao bvia de tal superposio de estados.

    Hoje, as superposies qunticas desempenham um papel central nos desenvolvimentos tcnicos mais

    interessantes como a teleportao quntica, a criptografia quntica e a computao quntica (Leibfried et al.,

    2005; Ourjoumtsev et al., 2007). A questo que pretendemos tratar neste artigo concerne ao significado das

    superposies qunticas e sua representao fsica. H muitas interpretaes da mecnica quntica, cada qual

    fornecendo uma resposta melhor para esta pergunta. Em seguida, analisaremos algumas dessas propostas. E

    argumentaremos em favor da importncia de desenvolver uma nova interpretao das superposies qunticas

    em termos da lgica paraconsistente.

    A lgica paraconsistente a lgica das teorias inconsistentes mas no triviais. As origens da lgica

    paraconsistente remontam aos primeiros estudos sistemticos que tratavam da possibilidade de rejeitar o princpio

    da no contradio. A lgica paraconsistente foi elaborada, independentemente, por S. Jaskowski, na Polnia, e

    pelo primeiro autor deste artigo, no Brasil, por volta de meados do sculo passado (a respeito de lgica

    paraconsistente, ver, por exemplo: da Costa, Krause e Bueno, 2007). Uma teoria T fundamentada na lgica L, que

    contm um smbolo para negao, chamada inconsistente se tiver, entre seus teoremas, uma sentena A e

    sua negao A; caso contrrio, diz-se que consistente. T chamado trivial se qualquer sentena de sua

    linguagem tambm for um teorema de T; caso contrrio, diz-se que T no trivial. Na lgica clssica e na maioria

    das lgicas usuais, uma teoria inconsistente se, e somente se, ela for trivial. L paraconsistente quando pode

    ser a lgica subjacente de teorias inconsistentes mas no triviais. Claro, nenhuma lgica clssica

    paraconsistente. A importncia da lgica paraconsistente no se limita ao mbito da lgica pura, tendo sido

    estendida a vrios campos de aplicao, como controle robtico, controle de trfego areo (Nakamatsu et al.,

    2002), sistemas de controle para mquinas autnomas, raciocnio dentico anulvel (Nakamatsu et al., 2001),

    sistemas de informao (Akama e Abe, 2001) e medicina. A seguir, tentamos chamar ateno para a importncia

    de estender o mbito da lgica paraconsistente ao relato formal das superposies qunticas. Discutiremos o

    significado do termo superposio, bastante diferente tanto na fsica clssica, quanto na fsica quntica. Na

    seo 3, apresentaremos diferentes interpretaes da superposio quntica, tais como aquelas propiciadas pela

    interpretao emprica de van Fraassen, a mecnica Bohmiana, a interpretao de vrios mundos e a abordagem

    de Genebra para a lgica quntica. Na seo 4, argumentaremos em favor da importncia de considerar uma

    interpretao da superposio em termos da lgica paraconsistente.

    2 O que a superposio quntica?

    Na fsica clssica, todo sistema fsico pode ser descrito exclusivamente atravs de suas propriedades atuais,

    sendo que a atualidade expressa o modo pr-existente de ser das prprias propriedades, independentemente da

    observao, onde o pr se refere sua existncia anterior medio. Cada sistema tem um estado

    matematicamente determinado, caracterizado em termos de um ponto no espao de fase. A mudana do sistema

    pode ser descrita pela mudana de suas propriedades atuais. Propriedades potenciais ou possveis so

    consideradas como os pontos onde o sistema pode chegar num instante futuro. Conforme observado por Dieks:

    Na fsica clssica, a descrio mais fundamental de um sistema fsico (umponto no espao de fase) reflete apenas o atual e nada que seja meramentepossvel. verdade que s vezes ocorrem, na fsica clssica, estadosenvolvendo probabilidades: pense nas distribuies de probabilidade namecnica estatstica. Mas a ocorrncia de possibilidades em tais casosmeramente reflete nossa ignorncia sobre o que atual. Os estados

    SOBRE A REVISTA

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    cosmologia e cultura. Seu ncleo formado por

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    cientistas e estudantes do Instituto de Cosmologia

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    Saiba mais

    EVENTO: MITOS COSMOGNICOS

    EVENTOS DE INTERESSE

    Encontro sobre Mitos Cosmognicos 29 e 30 deAgosto de 2013

    COSMOS E CONTEXTO N. 3, FEV. 2012

    Sobre a representao fsica das superposies qunticas

    Sobre a representao fsica das superposies qunticas | Cosmos e C... http://www.cosmosecontexto.org.br/?p=1080

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  • estatsticos no correspondem a caractersticas do sistema atual (o que no o caso com as superposies da mecnica quntica), mas quantificamnossa falta de conhecimento acerca dessas caractersticas atuais (Dieks,2010, p. 125).

    A mecnica clssica nos diz atravs da equao de movimento como o estado do sistema se desloca ao longo da

    curva determinada pelas condies iniciais no espao de fase. A representao do estado do sistema fsico

    dada por um ponto no espao de fase e as magnitudes fsicas so representadas pelas funes reais sobre .

    Essas funes comutam umas com as outras e podem ser interpretadas como possuidoras de valores definidos

    independentemente da observao fsica; ou seja, cada magnitude pode ser interpretada como sendo de fato

    pr-existente para qualquer medio possvel. Na formulao ortodoxa da mecnica quntica, a representao do

    estado de um sistema dada por um raio no espao Hilbert H. Mas, ao contrrio do esquema clssico, as

    magnitudes fsicas so representadas por operadores em H que, em geral, no comutam. Esse fato matemtico

    tem consequncias interpretativas extremamente problemticas, pois assim fica difcil afirmar que essas

    magnitudes qunticas sejam simultaneamente pr-existentes. Para restringir o discurso a diferentes conjuntos de

    magnitudes comutantes, precisam ser escolhidos alguns Conjuntos Completos de Observveis Comutantes

    (CSCO). A escolha de uma representao particular (dada por um CSCO) determina a base onde os observveis

    diagonalizam e onde o raio pode ser expresso. Assim, o raio pode ser escrito como diferentes combinaes

    lineares dos estados:

    | > + | >= | >= | > + | > + | > (1)

    As combinaes lineares dos estados tambm so chamadas de superposies qunticas.

    A natureza das relaes que o princpio da superposio requer para existirentre os estados de qualquer sistema de um tipo que no pode serexplicado em termos dos conceitos familiares da fsica. No sentido clssico,no se pode retratar um sistema como estando parcialmente em cada umdos dois estados e ver a equivalncia disso com o sistema estandocompletamente em algum outro estado. Existe uma ideia totalmente novaenvolvida, qual preciso se acostumar e em termos da qual deve-seproceder construo de uma teoria matemtica exata sem que se tenhaum cenrio clssico detalhado (Dirac, 1974, p. 12).

    A diferena formal de se usar vetores em H em vez de pontos em parece implicar que, na mecnica quntica

    afora a possibilidade que se encontra na mecnica clssica haja outro mbito diferente que precise ser

    considerado e se refira, a cada instante, s propriedades contraditrias. Para ver isso, considere o seguinte

    exemplo: dado um sistema de spin 1/2 cujo estado seja | >, deixamos que ele interaja com um campo magntico

    na direo z. Todos os resultados que possam ser atuais no futuro so propriedades potenciais do sistema, de

    maneira anloga como todas as posies que podem ser atingidas por um pndulo esto no caso clssico. Mas, a

    cada instante, por exemplo, no instante inicial, se considerarmos a direo z e o operador de projeo | >

  • Schrdinger (nos estados morto e vivo), que diz: o vetor estado que est numa superposio, no o prprio

    gato. Vetor estado e gato so dois conceitos em diferentes nveis do discurso. A partir de uma tica realista

    geral, que considera a fsica como fornecedora de uma expresso do mundo, surge a questo se essa

    representao formal ou matemtica dada por superposies, a saber equao (1) que nos permite calcular a

    probabilidade dos possveis resultados da medio pode estar conceitualmente relacionada com uma noo que

    nos permita pensar, independentemente dos resultados da medio, sobre a superposio de estados no espao

    de Hilbert de maneira anloga ao que pensamos sobre um ponto no espao de fase (no nvel formal) como

    descrevendo um objeto no espao-tempo (no nvel conceitual). O que est descrevendo uma superposio?

    Ser que podemos criar ou encontrar conceitos adequados capazes de fornecer um relato realista

    representacional de uma superposio quntica independente dos resultados da medio? Conforme tambm

    veremos, a partir de uma perspectiva emprica geral, ningum se compromete a responder esse conjunto de

    perguntas.

    3.1 Superposies qunticas como um dispositivo terico para prever os resultados da medio

    A ideia de que a funo de onda quntica relacionada a uma superposio apenas um dispositivo terico sem

    contedo ontolgico remonta interpretao dada por Bohr mecnica quntica. A impossibilidade de interpretar

    a funo de onda quntica de forma ontolgica pode ser compreendida em relao sua caracterizao de em

    termos de um dispositivo algortmico que compute os resultados da medio.[i] Essa posio tratada de forma

    radical parece acabar no relato instrumentalstico compartilhado implicitamente por muitos e desenvolvido

    explicitamente por Fuchs e Peres (2000). Bas van Fraassen, que consideramos seguidor ferrenho das ideias de

    Bohr, tambm assumiu uma posio anti-metafisica com respeito interpretao da funo de onda quntica. Sua

    justificativa se baseia em seu relato empirista tanto da fsica quanto da filosofia (van Fraassen, 1991; seo 9.1).

    Num dos seus mais recentes artigos, e em sintonia com van Fraassen, Dieks argumenta a favor da posio

    Humeana:

    Os Humeanos sustentam que precisamos assumir a existncia de apenasum mundo, o qual seja o atual e comum; que as regularidades deste mundoso expressas em nossas leis e teorias; e que introduzamos outros possveismundos e circunstncias contra-factuais puramente como construo deraciocnios de forma a extrairmos as peculiaridades das leis queformulamos. Mundos possveis so ferramentas mentais e no entidadesque existam realmente. Modalidades, como a necessidade e a possibilidade,so conceitos que introduzimos com base em nossas teorias e nocorrespondem a caractersticas da realidade que transcendam a descriocomum em termos de eventos atuais (Dieks, 2010, p. 126).

    A partir de uma tica empirista, o formalismo no precisa fornecer uma descrio do que existe. As

    superposies podem, assim, ser consideradas como um dispositivo terico atravs do qual podemos nos dar

    conta das probabilidades de cada observao atual. O empirismo pode ser ligado probabilidade em termos da

    interpretao de frequncia que se baseia, contrrio ao conceito original de probabilidade, no na ideia de que a

    probabilidade descreve, em termos de ignorncia, um estado de coisas existente, mas, sim, no conjunto de

    resultados empricos encontrados numa srie de medies repetidas. Entretanto, e independentemente dos

    problemas encontrados em tais posturas empiristas, se as superposies so consideradas apenas como um

    dispositivo terico, a questo da interpretao parece perder sua importncia. Pois, por que deveramos seguir

    uma interpretao se, conforme destacam Fuchs e Peres, a mecnica quntica cumpre a funo e j fornece um

    algoritmo para computar as probabilidades para eventos macroscpicos? H outras razes que podem ser

    apresentadas a partir de uma tica empirista conforme argumenta o prprio van Fraassen (1980) , mas elas

    permanecero apenas secundrias da busca da cincia.

    3.2 Superposies qunticas como descrio de campos qunticos

    Conforme observado por Bacciagaluppi (1996, p. 74), o programa da varivel oculta tenta restaurar uma maneira

    clssica de pensar no que existe. Nesse sentido, a proposta de Bohm transforma a mecnica quntica numa

    teoria que restaura a possibilidade de discutir em termos de um estado de coisas definido (descrito em termos de

    um conjunto de propriedades definidas valorizadas). Na mecnica Bohmiana, o estado de um sistema dado pela

    funo de onda junto com a configurao de partculas. A funo de onda quntica deve ser compreendida em

    analogia com um campo clssico que movimenta as partculas em conformidade com a seguinte relao

    funcional: dx/dt = S, onde S = h ( sendo a fase de ). Assim, as partculas sempre tm uma posio bem

    definida em conjunto com o resto de suas propriedades e a evoluo depende do campo quntico. Segue-se que

    no h superposies de estados; a superposio dada apenas no nvel do campo e permanece to misteriosa

    quanto a superposio dos campos clssicos. Dado um campo quntico (x), a partcula se mover conforme

    esse campo. Se mudarmos o campo quntico acrescentando outro campo (x) tal que o novo campo quntico

    seja agora a superposio (x) + (x), no h peculiaridade ontolgica envolvida, pois agora a partcula tambm

    tem uma posio bem definida e evoluir conforme o novo campo. Presume-se que, devido ao fato de que o novo

    campo diferente do original, a partcula se mover de maneira diferente e seguir uma trajetria diferente em

    comparao com o primeiro caso. O campo no s tem um carter dinmico como tambm determina a

    probabilidade epistmica da configurao de partculas via a regra usual de Born.

    3.3 Superposies qunticas descrevendo vrios mundos

    As interpretaes de vrios mundos so interpretaes de no-colapso que respeitam a formulao ortodoxa da

    mecnica quntica. A interpretao de vrios mundos considerada uma concluso direta da primeira, proposta

    de Everett em termos de estados relativos (Everett, 1957). A ideia de Everett era deixar a mecnica quntica

    encontrar sua prpria interpretao, fazendo justia s simetrias inerentes ao formalismo do espao Hilbert de

    forma simples e convincente. A principal ideia por trs das interpretaes de vrios mundos que as

    superposies se relacionam a colees de mundos, em cada uma das quais realizado um valor de uma

    observvel, que corresponde a um dos termos na superposio (DeWitt e Graham, 1973). Alm de ser simples,

    alega-se que ela possui um encaixe natural com o formalismo, respeitando suas simetrias. A soluo proposta

    para o problema da medio fornecida assumindo-se que cada um dos termos na superposio real em seu

    prprio mundo correspondente.

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  • Toda a questo da transio do possvel para o atual tratada na teoriade maneira muito simples no existe essa transio, tampouco ela necessria para que a teoria esteja de acordo com nossa experincia. Doponto de vista da teoria, todos os elementos de uma superposio (todas asramificaes) so atuais, no sendo nenhum mais real que o resto. desnecessrio supor que todos menos um sejam destrudos, j que todos oselementos separados de uma superposio obedecem individualmente equao da onda com total indiferena presena ou ausncia (atualidadeou no) de quaisquer outros elementos. Essa total falta de efeito de umaramificao sobre outra tambm implica que nenhum observador tercincia de qualquer processo de diviso (Everett, 1973, p. 146-147, grifosnossos).

    Assim, no apenas o nico valor visto em nosso mundo que atualizado, mas, sim, a ocorrncia de uma

    ramificao em cada medio, dando surgimento a uma multiplicidade de mundos com seus correspondentes

    valores atuais. As possveis divises dos mundos so determinadas pelas leis da mecnica quntica, mas cada

    mundo se torna um mundo clssico.

    3.4 As superposies qunticas descrevendo potenciais resultados da medio

    A escola de Genebra para a lgica quntica e abordagens semelhantes tentam considerar a fsica quntica como

    sendo relacionada aos mbitos de atualidade e potencialidade de maneira anloga fsica clssica. Conforme

    essa escola, tanto na fsica clssica quanto na quntica, as medies provocaro mudanas fundamentais no

    estado do sistema. O especial para um sistema clssico que os observveis podem ser descritos por funes

    no espao de estados. Essa a razo principal pela qual uma medio correspondente a tal observvel pode ser

    deixada de fora da descrio da teoria caso no se esteja interessado na mudana de estado provocada pela

    medio, mas apenas interessado nos valores dos observveis. nesse sentido que a situao difere bastante

    para um sistema quntico. Os observveis tambm podem ser descritos como medies valoradas da projeo no

    espao Hilbert, mas nenhum valor definido pode ser atribudo a tal observvel especfico para uma parte

    substancial dos estados do sistema. Para um sistema quntico, ao contrrio de um sistema clssico, no

    verdade que tanto uma propriedade quanto sua negao seja atual.[ii] Continuando com as consideraes de

    Heisenberg na nova fsica, Constantin Piron foi uma das figuras pioneiras no desenvolvimento da noo de

    potencialidade dentro da estrutura lgica da mecnica quntica (Piron, 1976; 1983). Segue-se (Smets, 2005) que

    uma propriedade fsica, sem importar ser ela clssica ou quntica, especificada como o que corresponde a um

    conjunto de projetos experimentais definidos. Um projeto experimental definido (PED) um procedimento

    experimental (de fato, uma classe de equivalncia de procedimentos experimentais) que consista numa lista de

    aes e uma regra que especifique de antemo o que precisa ser considerado como resultado positivo, em

    correspondncia com a resposta afirmativa a uma questo dicotmica.

    Cada PED testa uma propriedade. Um dado PED dito certo (por correspondncia, uma questo dicotmica

    dita verdade) se houver certeza de que uma resposta positiva ser obtida quando o experimento for realizado ou,

    mais precisamente, no caso em que, onde quer que o sistema seja colocado numa situao de medio, ele far

    acontecer um certo fenmeno definido. Uma propriedade fsica dita atual no caso dos PEDs que a testam

    estarem certos e dita potencial quando no for este o caso. A propriedade ser atual ou potencial vai depender

    do estado no qual se considera o sistema. Embora nesta abordagem tanto a atualidade, quanto a potencialidade

    sejam consideradas modos de ser, as propriedades atuais so consideradas atributos que existem, como

    elementos de uma realidade fsica, enquanto as propriedades em potencial no so consideradas existentes da

    mesma forma que as reais. So, sim, consideradas como possibilidades com respeito atualizao, porque as

    propriedades em potencial podem ser atualizadas devido a alguma mudana no estado do sistema. Neste caso, a

    superposio fornece a medio dada pelos nmeros reais que aparecem no mesmo termo que o estado

    sobre as propriedades irracionais em potencial que poderiam se tornar atuais numa dada situao. Assim, a

    potencialidade, conforme a noo da fsica clssica, pode ser vista como potencialidade, referindo-se a uma futura

    atualidade.

    4 Superposies qunticas e lgica paraconsistente

    Embora as interpretaes que discutimos na seo anterior a partir de seus comprometimentos tanto formal,

    quanto metafsico tenham muitas diferenas, ainda h algo que compartilham em comum: todas tentam evitar

    contradies. De fato, a contradio tem sido vista com descrena no pensamento ocidental devido a certas

    pressuposies metafsicas que remontam a Plato, Aristteles, Leibniz e Kant. Mesmo depois do

    desenvolvimento da lgica paraconsistente em meados do sculo XX e o subsequente progresso tcnico que

    essa teoria permitiu, tal averso contradio ainda est presente nos dias de hoje. A famosa declarao de

    Popper de que a aceitao da inconsistncia significaria o colapso completo da cincia continua sendo um

    desafortunado preconceito na atual filosofia da cincia (ver: da Costa e French, 2003, cap. 5).

    Deixando de lado as posies instrumentalistas, algum de ns argumentou noutra instncia (de Ronde, 2010)

    que, na farta literatura voltada para a interpretao da mecnica quntica, possvel encontrar duas estratgias

    principais que tentam achar uma resposta para a charada que pergunta do que trata a mecnica quntica. A

    primeira estratgia comear com um pressuposto conjunto de princpios metafsicos e avanar no sentido de um

    novo formalismo. Dentre os exemplos dessa estratgia encontram-se a mecnica Bohmiana, que foi discutida

    acima (seo 3.2), ou GRW (Ghirardi et al., 1986), que introduz termos no lineares na equao de Schrdinger.

    A segunda estratgia aceitar o formalismo ortodoxo da mecnica quntica e avanar no sentido de criar e

    elucidar os princpios metafsicos que nos permitiriam considerar a pergunta: do que trata a mecnica quntica?.

    Dentre os exemplos desta segunda estratgia encontram-se a lgica quntica e suas diferentes linhas de

    desenvolvimento, como a Escola de Genebra de Jauch e Piron (seo 3.4), a interpretao modal (ver, por

    exemplo, Dickson e Dieks, 2002; Vermaas, 1999; de Ronde, 2011). Atravs dessa tica, a importncia

    concentrar-se no formalismo da teoria e tentar aprender com as simetrias, as caractersticas lgicas e relaes

    estruturais. A ideia que, aprendendo sobre tais aspectos da teoria, podemos tambm desenvolver as condies

    metafsicas que devem ser levadas em conta numa interpretao ontolgica coerente da mecnica quntica.

    A computao quntica lana mo do variado fluxo de informaes na superposio considerando, inclusive (em

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  • princpio), os caminhos contraditrios. Tambm a criptografia usa a relao entre termos contraditrios para enviar

    mensagens que evitem espies clssicos. No nvel formal, a abordagem via integrais de trajetria tambm

    considera as vrias trajetrias contraditrias dentro de dois pontos (Feynman e Hibbs, 1965). J que tanto o

    formalismo quanto os experimentos parecem considerar elementos contraditrios dentro da mecnica quntica,

    ns argumentamos que pode ser profundamente interessante desenvolver um formalismo que leve a contradio

    em conta desde o princpio.[iii] Nossa proposta se concentra na ideia de que valeria a pena desenvolver uma

    nova interpretao das superposies qunticas em termos da lgica paraconsistente. Deixamos o assunto para

    um artigo futuro onde possamos apresentar um esquema formal explcito para as superposies qunticas (da

    Costa e de Ronde, 2011). Entretanto, deve ficar claro que no consideramos que a lgica paraconsistente seja a

    lgica verdadeira que deva substituir a lgica clssica; da mesma forma que no enxergamos a mecnica

    quntica como uma teoria que deva substituir a mecnica clssica (da Costa e Frenc, 2003; de Ronde, 2011).

    Neste sentido, o fsico deve reconhecer a possibilidade de usar novas formas de lgica como a paraconsistente

    que possam ajudar a compreender caractersticas de diferentes domnios da realidade, caractersticas que no

    possam ser acomodadas por meio da lgica clssica. No acreditamos que haja uma lgica verdadeira, mas,

    sim, que distintos sistemas lgicos possam ser usados para elaborar e compreender aspectos complementares da

    realidade.

    Relembrando as palavras de Albert Einstein, dizendo que somente a teoria capaz de dizer o que pode ser

    observado[iv], pode-se argumentar que somente dentro de uma teoria possvel considerar e responder pelos

    fenmenos. A partir dessa tica, o desenvolvimento do formalismo pode ser visto no apenas como uma mera

    melhoria tcnica, mas tambm como uma maneira para abrir novos caminhos de compreenso e mesmo

    desenvolver novos fenmenos. O desenvolvimento formal no compreendido aqui como algo que vai alm da

    teoria, mas, sim, como uma maneira de melhorar e mostrar algo que no estava aqui antes no formalismo

    conforme o caso do GRW ou da mecnica Bohmiana. Esse desenvolvimento, como visto aqui, leva a srio as

    caractersticas que a teoria parece nos mostrar, expondo-as em toda a sua fora, desde o incio.

    - - -

    *Newton A. C. da Costa lgico, matemtico, filsofo e criador da lgica paraconsistente, que envolve o conceito

    de quase verdade. Atualmente professor da Universidade Federal de Santa Catarina.

    **Christian de Ronde pesquisador do Centre Leo Apostel (CLEA) e Foundations of the Exact Sciences (FUND);

    professor da Vrije Universiteit Brussel e Universidad de Buenos Aires.

    - - -

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    - - -

    Notas

    [i] Segundo Bohr (Von Weizscker, 1974, p. 338), a questo da onda de Schrdinger apenas uma magnitude

    abstrata de clculo e no designa por si s fenmeno algum.

    [ii] Discusso particular com Diederik Aerts em 2010.

    [iii] De maneira anloga quela em que Dcio Krause desenvolveu uma Q-teoria de conjuntos, que leva em

    considerao partculas indistinguveis com um clculo formal desde o incio (Krause, 1992).

    [iv] Tais palavras, conforme o prprio Heisenberg, o levaram ao desenvolvimento do princpio da incerteza em seu

    artigo fundamental de 1927.

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