A interpretação de muitos mais mundos pode alargar a realidade quântica

Não é apenas Deus que joga aos dados: esse enorme casino da física quântica poderá ter muito mais salas do que alguma vez imaginámos. Na verdade, um número infinitamente superior.

Físicos da Universidade da Califórnia, Davis (UCD), do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos Estados Unidos, e da Escola Politécnica Federal de Lausana, na Suíça, redesenharam o mapa da realidade fundamental. O seu trabalho sugere que a forma como relacionamos objectos na física pode estar a impedir-nos de ver um quadro muito mais amplo.

Há cerca de um século que a nossa compreensão da realidade é tornada mais complexa pelas teorias e observações abrangidas pela mecânica quântica. Ficaram para trás os tempos em que os objectos possuíam grandezas absolutas, como a velocidade e a posição.

Para compreender a estrutura de que o Universo é feito, precisamos de matemática capaz de transformar jogos de azar em medidas de probabilidade.

Esta está longe de ser uma visão intuitiva do Universo. Naquilo que passou a chamar-se a Interpretação de Copenhaga da física quântica, parecem existir ondas de possibilidade até deixarem de existir. Ainda hoje, não é de todo claro o que decide, em última instância, o destino do gato de Schrödinger.

Dos muitos mundos aos muitos mais mundos

Isso não impediu os físicos de explorarem as alternativas. Na década de 1950, o físico norte-americano Hugh Everett propôs que todas as medições possíveis constituíam realidades próprias. O que torna esta realidade especial é apenas o facto de estarmos nela a observá-la.

O modelo dos «muitos mundos» de Everett não é tanto uma teoria, mas sim uma forma de assentar a estranheza absoluta da mecânica quântica em algo tangível.

Partimos de uma imagem do multiverso infinito de possibilidades - ou daquilo que os físicos poderiam designar por soma de todas as energias e posições, conhecida como Hamiltoniano global - e aproximamo-nos daquilo que nos interessa. Dessa forma, restringimos o infinito a um subsistema Hamiltoniano finito e bem mais fácil de gerir.

Mas, como forma de compreender o infinito, será que esta aproximação nos está a limitar? Ou, nas palavras dos investigadores responsáveis por este novo exercício, será uma «abordagem demasiado provinciana, nascida da nossa familiaridade com determinados objectos macroscópicos?»

Dito de outro modo, podemos perguntar facilmente se o gato de Schrödinger está vivo ou morto dentro da caixa, sem ponderarmos se a mesa por baixo está quente ou fria, ou se a caixa começa a cheirar mal.

Os subsistemas na interpretação de muitos mais mundos

Para perceber se a nossa tendência para manter a atenção no interior da caixa tem realmente importância, os investigadores criaram um algoritmo. O objectivo era avaliar se algumas possibilidades quânticas, conhecidas como estados ponteiro, poderiam estar mais rigidamente definidas do que outras, tornando certas propriedades críticas menos propensas ao entrelaçamento.

Se for esse o caso, a caixa que descreve o gato de Schrödinger será, até certo ponto, incompleta, a menos que se considere uma longa lista de factores que poderá estender-se por todo o Universo.

«Pode ter parte da Terra e a galáxia de Andrómeda num único subsistema; esse é um subsistema perfeitamente legítimo», explicou o físico da UCD Arsalan Adil a Karmela Padavic-Callaghan, da New Scientist.

Em teoria, não existe limite para a forma como os subsistemas podem ser definidos, acrescentando extensas listas de estados próximos e distantes capazes de delimitar uma realidade de maneiras subtilmente diferentes.

Partindo dos «muitos mundos» de Everett, a equipa chegou ao que chama uma interpretação de «muitos mais mundos»: pega num conjunto infinito de possibilidades e multiplica-o por uma gama infinita de realidades que, normalmente, poderíamos não considerar.

Tal como sucede com a interpretação original, esta nova perspectiva é menos um comentário sobre o comportamento do Universo e mais uma reflexão sobre as nossas tentativas de o estudar, uma parcela de cada vez.

Os investigadores sublinham que não atribuíram grande importância conceptual ao algoritmo. Ainda assim, questionam-se se este poderá ser útil para desenvolver melhores formas de analisar sistemas quânticos, como os existentes no interior dos computadores.

Sem dúvida que, numa outra realidade, já terão a resposta.

Esta investigação ainda não foi revista por pares e está disponível no arXiv.