O Universo (“indivisível”) de Bohm

“As nossas teorias devem ser consideradas…não como um conhecimento absolutamente verdadeiro das coisas, mas primariamente como formas evolutivas…de se observar o universo – como um Todo”.  (David Bohm)

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David Bohm (1917…1992), nascido nos EUA, se tornou PHD em Física…  no ano de 1943  –  na Berkeley/UCLA, sob orientação de J. Robert Oppenheimer…  E…a partir de 1946 passa a lecionar na ‘Universidade de Princeton’.

Publicou na época…uma série de artigos a cerca de variados temas da física – em especial, Oscilações do plasma nos campos magnéticos, chegando a desenvolver uma teoria relevante nos estudos da ‘fusão‘ — num fenômeno hoje conhecido como “Difusão BohmAprofundando o interesse emergente pelos fundamentos da “teoria  quântica“…elaborou artigos reinterpretando-a… tendo inclusive… marcado a história das interpretações desta teoria, no trabalho… – “Uma proposta de interpretação da teoria quântica, em termos de variáveis ocultas” … buscando uma descrição causal e objetiva, aos fenômenos quânticos.

Em 1949, atingido pelo ‘McCarthysmo’… pouco antes da elaboração do artigo, Bohm perdeu sua condição de trabalhar nos EUA…Quando seu estudo foi publicado… já se encontrava no Brasil trabalhando na USP, onde permaneceu – de outubro de 1951, a janeiro de 1955…período também de consolidação institucional da pesquisa na física brasileira. Bohm colaborou neste processo, elaborando cursos e seminários…sobre a      física e seu ensino no Brasil, como fazendo parte de seu próprio programa científico.

Seu primeiro livro ‘Quantum Theory’, publicado em 1951, é considerado – até hoje, um clássico no assunto…utilizado amplamente em universidades de todo mundo, assim como ‘Casualidade e Acaso na Física Moderna’ , de 1957. Dos estudos sobre as ‘variáveis ocultas‘ – em uma nova interpretação da Mecânica Quântica… emergiu a sua ‘teoria da ordem implícita’ – propondo que uma ‘ordem oculta‘…atua sob o aparente ‘caos‘ da falta de continuidade das partículas de matéria, descritas quanticamente. – A exemplo de Einstein, mas por razões diversas, Bohm rejeitava, e refazia…”interpretações emergentes”.

A ordem implícita (abrangente)

Associada ao domínio de microdistâncias, e elevadas energias – esse novo tipo de teoria abre caminho a novas possibilidades para a eliminação de…”divergências infinitas“, justificadas por…”flutuações quânticas“.  Além disso… uma…”teoria das variáveis ocultas” pode servir para nos lembrar das “incertezascontidas em respostas com base na suposição de total “universalidade”    nas características próprias de uma dada teoria à revelia de seu domínio de validade.

Na ‘ordem implícita‘… não somente sempre lidamos com o ‘todo’ (como faz a ‘teoria de campo’), mas também as conexões desse todo nada têm a ver com localização no espaço e tempo…e sim com uma qualidade inteiramente diversa — chamada…’abrangência‘. Em geral, a totalidade da ‘ordem abrangente‘ não se manifesta para nós…apenas um certo aspecto dela. Quando a trazemos para o aspecto manifesto verifica-se uma experiência de “percepção“; entretanto… “a totalidade da ordem…não é só aquilo que se manifesta”.

equação de Schrödinger

Trajetórias de uma partícula em uma caixa (poço quadrado infinito) em mecânica clássica (A) e mecânica quântica (B a F). Em (A), a partícula se move a uma velocidade constante, saltando para frente e para trás. Em (B-F), soluções de função de onda para a Equação de Schrodinger dependente do tempo são mostradas para a mesma geometria e potencial. O eixo horizontal é a posição, o eixo vertical é a parte real (azul) ou parte imaginária (vermelho) da função de onda. (B, C, D) são estados estacionários (autoestados de energia), que vêm de soluções para a Equação de Schrodinger Independente do Tempo. (E, F) são estados não estacionários, soluções à equação de Schrodinger dependente do tempo, e não invariantes sob transformações relativísticas. (Steve Byrnes/Wikimedia)

Segundo Bohm, a matemática moderna da teoria quântica considera a partícula como um ‘estado quantizado do campo’.  Isto é, um “campo espalhado no espaço” de acordo com uma forma “misteriosa“, pela qual ‘cada uma das onda desse campo  apresenta certo ‘quantum’ de energia… – proporcional à sua frequênciaPor exemplo, no ‘campo eletromagnético‘ do…”espaço vazio”, cada ponto possui aquilo que se chama ‘energia do ponto zero‘ – abaixo da qual não se pode descer — mesmo que, não haja qualquer energia disponível.

Entretanto…se pudéssemos juntar todas as ondas em uma região; por menor que seja, descobriríamos estarem dotadas de uma quantidade infinita de energia, pois é possível, um número infinito de ondas.

Assim, se avaliássemos a quantidade de energia no espaço com base nessa onda mínima…concluiríamos…que a energia, em 1 cm cúbico, ultrapassa – em muito,  a “energia total” conhecida no universo.

A teoria moderna explica tal excentricidade, afirmando que o vácuo contém toda a energia, até então ignorada (pelos físicos)…por não poder ser mensurada por instrumentos. Porém, em termos estritos…(“positivisticamente” falando)…apenas o que pode ser mensurado por instrumentos deve ser considerado real (apesar da existência de partículas virtuais não-mensuráveis por qualquer instrumento). – Assim sendo, o que se pode dizer, é que o atual estágio da física teórica implica a aceitação de que o ‘espaço vazio‘ possui esta energia; e a matéria, embora dotada de relativa estabilidade, e revestida de ‘caráter manifesto‘, não passa de uma minúscula onda nesse portentoso oceano, que não está primordialmente no tempo, nem no espaço – mas, precisamente, na ordem implícita – ‘não manifesta’, que supõe-se ser a imensurável fonte última…fora do alcance de nosso conhecimento sensível.

A mecânica‘bohmiana‘                                                                                                            “Por sermos capazes de ordenar o que fazemos, podemos desempenhar um papel funcional na produção de uma ordem superior…que sem nós…seria inviável. Não      apenas a modificamos, mas embora minúsculas…provocamos mudanças no todo;                o que é crucial para que essa ordem transforme-se em algo novo… – capaz de por              em ação o seu potencial… – Nós somos, portanto, parte do ‘movimento‘…isto é,          fazemos parte da maneira com que a vida molda a si própria.” (David Bohm)

equac3a7c3a3o-de-schrc3b6dingerO modelo construído por Bohm trata um sistema quântico – o elétron, por exemplo … como uma partícula, com ‘posição’ e ‘momento’ bem definidos, em todos os instantes; e submetida a um ‘campo físico real’… — similar ao ‘campo eletromagnético’…na origem      de suas propriedades quânticas… Ao reescrever a função de onda, solução    daequação de Schrödinger“, Bohm procura um análogo…ao formalismo hamiltoniano da ‘mecânica quântica’.

Todavia, um obstáculo a esta analogia — é que a energia mecânica total do sistema, representada pelo “Hamiltoniano” … comparece nas equações derivadas por Bohm            com um 3º termo (além das energias cinética e potencial) que não possui análogo clássico. – Bohm propõe então… interpretar este “termo não clássico” como um ‘potencial‘ – que ele denomina de potencial quântico‘… Assim, em seu modelo, a mecânica newtoniana clássica não perde a validade no domínio quântico…e Bohm                a expressa, escrevendo a 2ª lei de Newton … para uma partícula quântica. – Com a equação de movimento dada pelas leis de Newton, mais as condições iniciais…tem-              se, então, recuperado o conceito de trajetória no espaçotempo… que havia perdido          seu sentido exato… — imerso em uma interpretação “ortodoxa” da teoria quântica.

No modelo de David Bohm, as variáveis… ‘momento‘ e ‘posição‘ de uma partícula, bem definidas com relação à teoria quântica, são denominadas suas variáveis ocultas’. Elas têm existência simultânea, porém não aparecem explicitamente no processo, a não ser na forma do “potencial quântico. – Reproduzindo com seu modelo alguns dos principais efeitos da teoria quântica não-relativística, Bohm obtém êxito em seu propósito básico de demonstrar a possibilidade de uma interpretação causal” para fenômenos quânticos.

incerteza-heisenbergA “interpretação clássica” da teoria quântica, condicionada às relações deindeterminação‘  de Heisenberg… – não admite uma definição simultânea, através da medição das variáveis  momento e posição…Devido à finitude do quantum de ação expresso pela constante de Planck, a descrição no espaçotempo e as leis de conservação do momento…e energia, que não dependem de trajetórias – são, segundo Niels Bohr… abordagens “complementares”.

A interpretação bohmiana da teoria quântica se baseia nos conceitos da ‘não-localidade’, ‘potencial quântico’…e ‘informação ativa’. – Nesta interpretação…pela não existência do dualismo partícula/onda (o elétron é uma partícula real guiada por um campo potencial quântico real) são negadas as características (“clássicas”) centrais da mecânica quântica, gerando…não somente uma nova (apesar de radical) interpretação – como descrevendo um mundo onde conceitos como causalidade, posição, e trajetória têm significado físico concreto; e onde sujeito (observador) e experimento englobam um “todo indivisível“.

Nesse novo modo de ver… – através de uma ‘teoria ontológica da matéria‘… não há necessidade de dividir o mundo em um domínio quântico e outro clássico… – Os efeitos quânticos são gerados por um novo potencial não local, chamado ‘potencial quântico (Q), que decorre, naturalmente, da equação de Schrödinger, ou da equação de Wheeler-DeWitt, não assumindo valor zero no infinito – se tornando portanto, uma alternativa à “interpretação ortodoxa”… – perfeitamente compatível à uma Cosmologia Quântica.

http://fisicasemeducacao.blogspot.com.br/2012/07/e-deu-se-luzcomo-onda-ou-particula.html

Bohm também propôs, que nosso universo teria surgido do colapso de um “universo de luz” – um universo sem espaço … ou tempo, que aliás … não existem à velocidade da luz.  (um universo só de luz – não teria espaço…nem tempo… – seria um não-instante/não-lugar… onde todos instantes são um só – e, todos os pontos do universo, se encontram    no mesmo lugar… infinitamente pequeno.) 

A relatividade restrita nos diz que o espaçotempo se contrai…à medida que aceleramos. Em nossa percepção – à velocidade da luz… todo espaço do universo se contrairia num único ponto, infinitamente pequeno, que não ocupa espaço; e todos instantes…do mais remoto passado, ao mais distante futuro…seriam somente um “não-instante“. Assim, definiríamos um raio de luz… como:

“O meio através do qual o universo inteiro se concentra em si mesmo. – É energia e informação, conteúdo, forma e estrutura. É o potencial de tudo”.

Do ponto de vista da moderna ‘teoria de campo‘, os campos fundamentais seriam aqueles dotados de uma energia superior (poderiam se mover à velocidade da luz)…e portanto, sem massa…esta por sua vez se originaria de uma espécie de efetivação de        um fenômeno originado da conexão dos raios luminosos … em seus avanços e recuos.

http://www.altering-perspectives.com/2013/08/expanding-our-awareness-to-see-multi.html

A matéria se constituiria da condensação de ondulações eletromagnéticas (ou gravitacionais) sujeitas a velocidades médias inferiores à da luz.

O “potencial quântico” de Bohm pode ser determinado por uma “função de onda“…noespaço de configuraçõesIsso sugere que a “Mecânica Bohmiana” requer uma ‘peculiar’ dependência dinâmica probabilística…entre  velocidades, e posições. – Considerando que aequação de Schrödingerfaz definir o movimento do elétron, indicando respostas sobre sua ‘natureza‘ e ‘comportamento‘,    Bohm a dividiu a equação em 2 partes: A 1ª, uma equação de movimento newtoniana…e,      a 2ª…umcampo informativoda dinâmica interna do sistema quântico. Logo após, em oposição à “complementaridade” partícula/ onda; idealizada por N. Bohr, postulou que:

‘o elétron se comporta como uma partícula clássica comum,                        mas, tendo acesso à informação sobre o resto do universo.’

Bohm então, denominou o segundo termo de ‘potencial quântico‘… um campo informativo funcional que fornece ao elétron informações sobre o resto do universo físico. Demonstrou que a influência desse potencial quântico dependia apenas da forma – e não da magnitude desse tipo de ‘função de onda‘… – sendo, portanto…independente da separação no espaço:

todo ponto no espaço contribui com informação para o elétron‘ (esta explicação para o comportamento do elétron tem relação… com o “fenômeno EPR“, com o conceito de holomovimento – e… com as “ordens implícita e explícita”… – que o compõem.)

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Trajetória do experimento das 2 fendas, de acordo com a “Teoria de Bohm”

“Teoria da … onda piloto”        “A natureza sob certo aspecto          cria… – através da evolução”.

Enquanto os “autores” se debatiam sobre a questão…partícula ou onda, De Broglie propôs… — em 1925… a resposta óbvia… partícula & onda…  “Não está claro…por uma diminuta cintilação na tela — que se trata de uma partícula?… – E, também que,  a partir dos padrões de difração…e, interferência… – é uma onda quem orienta o movimento da partícula?” 

Assim, De Broglie mostrou, em detalhes, como o movimento da partícula, passando por apenas um, de 2 buracos num anteparo, seria influenciado por ondas se propagando pelos 2 buracos; de tal modo que, esta não vai para onde se cancelam – mas é atraída … para onde cooperam. (J. Bell) 

A interpretação de Bohm generaliza a teoria da onda piloto de Louis de Broglie (de 1927), a qual afirma que ambas (onda e partícula) são reais. A função de onda evolui de acordo com a equação de Schrödinger, e, de algum modo ‘guia’ a partícula… – Isto, considerando numa ‘visão determinística’, um universo ‘não- dividido’ (ao invés de ‘Muitos Mundos).  Bohm mostrou então…como parâmetros poderiam – explicitamente – ser introduzidos na mecânica ondulatória não-relativista, com a ajuda dos quais a descrição indeterminista se tornaria determinista; de tal modo que, a ‘subjetividade‘ da versão ortodoxa (referência necessária ao ‘observador’) fosse assim eliminada.

O detalhe é que a ‘Mecânica Bohmiana’ não é a Mecânica Clássica com um termo adicional de força. Na Mecânica Bohmiana as velocidades não são independentes das posições como o são classicamente, mas estão restritas pela equação guia. – Isto significa que o ‘estado do universo evolui ‘suavemente‘ através do tempo, sem o colapso da função de onda…quando a medição ocorre (“interpretação de Copenhague)…Contudo, deve-se assumir a existência obrigatória de grande nº de ‘variáveis ocultas’, que nunca podem ser diretamente medidas.

A “não-localidade” das “variáveis ocultas”                                                                        Sendo o modelo de Bohm ‘determinístico’ e ‘não-local’, as suas ‘variáveis                            ocultas’ evitam (pelo caráter não-local) a ‘prova de sua impossibilidade’,                          elaborada por Von Neumann – como bem observou John Bell, em 1966.

Cabe notar que a teoria proposta por Bohm implica a mesma propriedade contida na interpretação usual (não-localidade) para ‘sistemas entrelaçados’ — espacialmente separados — propriedade esta, aliás… criticada por Einstein em seu argumento EPR.  Sendo extensiva aos processos de medida — também incorpora “variáveis ocultas”      nos próprios aparelhos de medida… incluídas dentro do ‘Hamiltoniano‘ da interação aparelho/sistema. – Assim, a não-localidade no modelo de Bohm, decorre de, nas medidas de grandezas físicas…considerar as interações com os aparelhos de medida.

O ‘princípio de Heisenberg‘…ao expressar a impossibilidade de se fazer medições de precisão ilimitada no domínio quântico, deve ser considerado…basicamente…como uma expressão do grau incompleto de autodeterminação de todas entidades definíveis a nível quântico-mecânico – pois, ao medirmos tais entidades – utilizamos todos processos que ocorrem nesse nível…  o que acarreta os mesmos limites no seu grau de indeterminação.

Obviamente, processos sub-quânticos envolverão basicamente novos tipos de entidades – tão diferentes dos elétrons      e prótons, quanto estes dos sistemas macroscópicosMas, para isso, novos métodos dependentes de interações envolvendo — leis sub-quânticas terão que ser desenvolvidosa fim de observá-las. Assim, a partir de efeitos    não limitados por ‘leis quânticas’…em    seu grau de autodeterminação, será possível obter correlação mais precisa    entre eventos de escala observável e o estado de uma ‘variável sub-quântica’.   

Assim, respondemos às críticas de Bohr e Heisenberg, de que um nível mais profundo de ‘variáveis ocultas‘ — no qual o ‘quantum de ação‘ fosse divisível, jamais poderia ser revelado em qualquer fenômeno experimental. – De fato, somos também capazes de, em princípio, revelar a existência, e as propriedades de um nível subquântico, cujas relações com o nível clássico… — por seus efeitos nesse nível… — sejam relativamente “indiretas”.

O “Universo Indivisível”                                                                                                            E, objetivamente…podemos mostrar que o nível subquântico está lá,                                junto com suas leis… para ser pesquisado. – E, que essas leis podem                                    explicar, e prevercom precisão, propriedades dos macrossistemas.

Em seu livro póstumo (“O Universo Indivisível“), Bohm apresenta uma elegante e completa descrição do ‘mundo físico’, a qual, em muitos aspectos, pode-se considerar        mais satisfatória que a  ‘interpretação de Copenhague‘ … onde há uma esfera de realidade clássica para grandes objetos (com grandes “números quânticos”) – e outra esfera quântica separada. Uma novidade das abordagens mais atuais (incluindo Bell)        é não usar do conceito de ‘potencial quântico‘, que incorpora a “não-localidade        da teoria, satisfazendo-se então com uma equação — que apenas fornece velocidades      das partículas – tornando assim irrelevante sua extensão aos ‘domínios relativísticos’.

A reescritura que Bohm fez da ‘equação de Schrödinger’ — por variáveis que parecem interpretáveis em ‘termos clássicos’ — não é feita sem custos… e o mais óbvio deles é o aumento de ‘complexidade‘…O próprio ‘potencial quântico’ para Bohm, parecia um tanto estranho e arbitrário. Ademais, pensar na revolução quântica como um insight    de que, afinal…a natureza é clássica (exceto por existir), não seria muito satisfatório.

‘Estadia no Brasil’  ‘Controvérsia do Mundo dos Quanta’  ‘Interpretação da Onda Piloto’    David Bohm (“Saindo da Matrix”)‘Interpretação de Bohm’  # “O aparente e o Oculto” *********************************************************************************

“Medição fraca”…interpretando a “onda piloto”

1. É impossível medir uma “partícula quântica” sem interferir com ela.

2. Uma “partícula quântica” pode se comportar… como uma partícula                                  ou, como uma onda… – mas não…as duas coisas… – ao mesmo tempo.

Estas 2 proposições são reconhecidas como “verdades” da mecânica quântica há mais de 1 século. Mas agora…Aephraim Steinberg, da Universidade de Toronto, Canadá, coordenou uma equipe de pesquisa — para demonstrar que a tecnologia atual já pode fazer medições, sem afetar partículas quânticas, e que estas podem se comportar como ondas e partículas, ao mesmo tempo… – em uma espécie de interferência (‘assombrada‘) consigo próprias.

doble-rendijaExperimento da dupla fenda

Uma das demonstrações mais conhecidas da mecânica quântica é o experimento da dupla fenda. — Quando partículas quânticas são disparadas rumo a uma fenda elas ‘batem’ do outro lado de uma forma discreta…como      se fossem…”bolinhas”. Mas, tendo a placa 2 fendas, se vê um…”padrão de interferência”, chamado ‘franja’. As seções claras e escuras desse “padrão” – correspondem aos picos e vales das ondas auto-interferindo-se, como “ondas”…simultaneamente…pelas 2 fendas.

Contudo…quando se tenta colocar um detetor em cada fenda…para ver em qual delas a partícula está passando, o padrão de interferência é destruído.

Isso disse aos físicos que não se pode observar a partícula passando por uma das duas fendas sem destruir o efeito de interferência…você teria que escolher entre a partícula          e a onda…e, no próprio ato da medição…a onda ‘colapsaria’, num tipo de interferência inexorável do observador sobre a partícula. Esse fenômeno deu origem ao ‘Princípio      da Incerteza‘ de Heisenberg — que estabelece que não é possível…ao mesmo tempo, medir a posição (qual fenda serviu de caminho) e o momento (expresso no ‘padrão      de interferência’) de uma partícula quântica… Contudo, o novo experimento mostrou,      que não é bem este o caso… — como assim Steinberg explicou … em maiores detalhes:

“Nos últimos 10 a 15 anos, a tecnologia alcançou um ponto, que                  permite a realização de experimentos detalhados…em sistemas              quânticos individuais (sem interferir com eles), com aplicações                  potenciais… – como a criptografia, e a computação quânticas”. 

probabilidades

Os pesquisadores construíram um mapa de probabilidades que resulta em uma espécie de rota característica dos fótons. [Imagem: Kocsis et al./Science]

Testando a“Medição fraca”

O experimento da dupla fenda foi reconstruído substituindo o canhão de elétrons por uma “lanterna”…capaz de disparar 1 fóton de cada vez. – Usando  um tipo de cristal de quartzo (calcita), os pesquisadores obtiveram um efeito sobre a luz que depende da direção de sua propagação — e assim calcularam, tanto a posição quanto o momento do fóton… – na verdade – uma média dessas medições… – já que…continua sendo impossível de se determinar as “informações”… para um único fóton.

O resultado é uma demonstração realística, mas nada convencional, de que o fóton – que os cientistas chamam de sistema quântico, comporta-se simultaneamente como partícula    e onda, continuando a gerar o padrão de interferência típico ondulatório, mesmo quando passa por uma única fenda. Isto foi possível de se medir porque o experimento é capaz de recompor…por uma técnica que os físicos chamam de “medição fraca”, a trajetória média dos fótons… – sem interferir com eles… E sobre esse assunto, Steinberg ainda comentou:

“Nós ficamos maravilhados ao conseguirmos ver – em certo sentido…o                                que um fóton faz quando passa através de um interferômetro, algo que                              nossos livros-texto e professores…sempre nos disseram ser impossível”.

Interpretandointerpretações

De fato … o experimento terá grande impacto, por assim dizer…filosófico, uma vez que fala, diretamente, sobre as várias interpretações da mecânica quântica, incluindo as de Niels Bohr…a ‘interpretação de Copenhague’, e aquela menos convencional de Louis        de Broglie e David Bohm. – Esta, assim denominada teoria da onda piloto propõe que  cada partícula percorre uma trajetória bem definida…com destino diretamente, a uma    das fendas – enquanto a “onda associada” – passa pelas 2 fendas…”simultaneamente”.

O experimento parece dar sustentabilidade a essa interpretação – além de balançar … mas não derrubar – o Princípio da Incerteza da Heisenberg, mostrando que ele não é tão rígido quanto parecia, seguindo aliás uma tendência – que já vem sendo demonstrada em outros trabalhos. Por outro lado, os pesquisadores acreditam que esta pesquisa poderá ter efeitos práticos na “computação quântica”. Por exemplo, as “portas lógicas” desses computadores futurísticos poderão ser capazes de repetir uma operação, quando a checagem de erro não se mostrar convincente… — E, como disse Steinberg…para finalisar…“Sob a ‘interpretação clássica’ da mecânica quântica — não podemos colocar a questão…do que teria acontecido previamente no tempo. Entretanto…a ‘medição fraca’ nos permite fazer isso”. (texto base)    ***********************************************************************************

a_totalidade_e_a_ordem_implicadaDavid Bohn – “Uma nova percepção da Realidade”  Ao contrário de Descartes… – para quem…a totalidade da ordem é potencialmente manifesta, a totalidade da ordem abrangente bohmiana é entendida pela…justaposição…de uma ordem manifesta, e outra oculta. Não fosse incomum elegância na demonstração matemática … provavelmente, sua noção de abrangência – seria comparada à metafísica.

A teoria de Bohm, sem a necessidade de quaisquer espécies de entidades fundamentais da matéria…entende o universo como uma teia dinâmica de eventos interconectados cuja estrutura é determinada … pela coerência das interrelações
entre suas partes – tendo a…“consciência”…nesse universo… – um significado essencial.

Tanto Bohm quanto Einstein, nunca aceitaram as interpretações correntes da teoria quântica, entretanto, por motivos diferentes. A crítica bohmiana propõe que há uma ordem oculta atuando sob o…”aparente caos“, e falta de continuidade das partículas individuais de matéria…descritas pela mecânica quântica a partir das interpretações estatísticas da escola de Copenhagen. Em “A Totalidade e a ordem implicada” Bohm sustenta ser possível lidar com “variáveis ocultas” no nível subquântico mecânico na física das partículas; indo assim além do experimento do qual derivou o Princípio da Incerteza de Heisenberg… – muito embora…sem a necessidade de que o invalidasse.

Mesmo se opondo a interpretação de Copenhagen…a “teoria de Bohm” integra-a dentro de uma visão mais ampla; reafirmando dessa forma          a superação do…”princípio cartesiano”… – que separa sujeito e objeto. 

Bohm expõe que a interpretação da Escola de Copenhagen sobre o ‘Princípio da Incerteza’ de Heisenberg levou a física a um determinismo lógico-matemático, cujo engano é pensar que se pode prever e controlar grandes agregados de partículas…considerando somente a média estatística da manifestação quântico-mecânica de vários elementos (“ensemble“).  Tal determinismo desconsidera pesquisas que tratam dos elementos individuais … e suas interações no nível subquântico mecânico… assim como os seus conceitos, e ‘significados teóricos’ para a compreensão da realidade – estreitando o… “campo de atuação” da física.

Por analogia, Bohm toma a visão coletiva de uma multidão de pessoas.  Isso não impede que cada indivíduo, ou grupos de indivíduos, conserve historicidades, cultura, classe, conhecimento…e relações – que fogem à coletividade como um todo, podendo ser tratados na sua especificidade.

Outro obstáculo apontado por Bohm à uma “visão mais ampla”…na física, estaria na — “teoria da relatividade”, apesar dela ser uma das “revoluções científicas” do século 20, superando a “visão newtoniana”…ao introduzir uma noção relativa de espaçotempo ao sistema de coordenadas…onde o conceito de ‘corpo rígido‘ vem a ser substituído por evento, e processos.

A análise e a síntese cartesiana adequada à ordem determinístico-causal  de Galileu e Newton deixaram de ter primazia na relatividade, devido ao pressuposto einsteiniano de um universo de ‘campos de forças contínuos’. Entretanto…é a ênfase na continuidade do campo, o seu maior obstáculo.

Nesse campo contínuo einsteiniano, diferentes referenciais estariam interligados…ou, se comunicando, por um sinal eletromagnético viajando a uma constante velocidade limite:    a da luz. Nesses termos, para Bohm, muito embora a ‘teoria da relatividade‘ trate de um campo unificado; tanto a “análise conceitual” do conteúdo independente e autônomo de tal sinal de comunicação entre os sistemas de referenciais relativistas…quanto a “análise abstrata” quântico-estatística de “Copenhague“… – se aproximam da clássica “mecânica newtoniana” – pois consideram o mundo constituído por partes distintas e interagentes.

A… “continuidade relativística” – contraria a descontinuidade dos campos gravitacional e eletromagnético, por suas propriedades quânticas no “ponto zero”; como as pesquisas nos têm demonstrado. Mas então…como combinar comportamentos descontínuos…em uma visão não analítica (global) da realidade?…Este é o cerne do ‘paradigma bohmiano’ contido no livro. Na solução de Bohm para esse contexto, as “coordenadas cartesianas” perdem sua ‘autonomia’ na descrição; sendo preteridas em relação ao ‘holomovimento’; uma totalidade…”ininterrupta” e “indivisa“…que faz transportar a…”ordem implicada”.

fractaisAs críticas à Escola de Copenhague, a limitação da relatividade…e divisão ocidental entre consciência e realidade…se fazem presente em todo o trabalho de Bohm. Para ele, há a necessidade de se ter uma visão de ‘mundo global’…Muito mais que teoria, o autor propõe, uma nova maneira de se enxergar a realidade, dentro da qual uma realidade implícita, multidimensional — dobrada dentro de si mesma, em insólita dinâmica, geraria sua ordem explícita, sensível aos sentidos e medidas. Ordem implícita, e explícita juntas compõem um todo ininterrupto, e indiviso…ou uma ordem de grande abrangência.

Objetivamente, essa nova ordem bohmiana atribui maior relevância à ordem implícita que à explícita, pois a primeira…é um todo contínuo e multidimensional, de dimensionalidade infinita, de onde tudo se desdobra. Desta forma, Bohm explica que aquilo que percebemos como espaço vazio seria um “plenum” do qual deriva a realidade tridimensional percebida pelos nossos sentidos. A forma de “desdobramento” se daria pelo “holomovimento” de um imenso mar de energia, implícito a partir da integração (soma) das energias do ponto zero dos quantas do ‘campo gravitacional’, de onde se projetariam ondulações mais autônomas e estáveis…sob uma ordem explícita tridimensional…equivalente ao espaço onde vivemos.

Uma das qualidades de tal universo…assim como nossa noção de tempo faz recriar cada momento, seria a capacidade de criar novas estruturas a todo instante…compatíveis com algumas estruturas antigas…Assim, a natureza estaria constantemente agindo – de maneira relativamente…“intencional”.

Para Bohm, discussões sobre essa ‘intencionalidade’ permeiam as questões filosóficas acerca da relação entre consciência e realidade desde a antiguidade, chegando aos dia      de hoje nos problemas da ‘natureza da consciência’ na ‘mecânica quântica’…Na teoria        de Bohm – como também no pensamento oriental, a consciência não é um fragmento      da totalidade. – Nela…tanto matéria como consciência…são parte de um mesmo todo indiviso, ininterrupto; derivando dessa ordem implícita dobrada dentro de si própria.

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Foto rara de Neils Bohr e Wermer Heisenberg 1935/1936

Por toda essa abrangência, a crítica de Bohm à ‘interpretação de Copenhague‘ tem justificativa bem plausível. Para o autor, os métodos lógico-matemáticos dessa escola têm reduzido o ensino da física ao dogma e ao mecanicismo. Os ‘valores filosóficos’ da década de 1930,    se dissiparam…sob um amontoado de ‘fórmulas estatísticas’ enganosamente rotuladas de “mecânica quântica”…de modo a impedir a compreensão…pela observação de uma complexa relação,    de fenômenos a princípio desconexos.

Tal fato é verificado não só na física, mas em toda ciência contemporânea…pois, embora haja necessidade de se construir novos olhares, tal como a “Complexidade” proposta por Edgar Morin, em um ciência Transdisciplinar, a visão imediatista impede o contato com todas as profundas…”questões filosóficas”…que nortearam a ciência ao longo da história.  Tais questões levaram os argumentos de Bohm ao campo de uma teoria transdisciplinarSuas ideias estão entre as que inspiraram o Teorema da Desigualdade de John Bell, cuja implicação afirma haver variáveis ocultas não-locais, ou então “interações instantâneas” entre…’partículas subatômica’ – mesmo que estas se encontrem muito distante entre si.

Além da inovação no campo da física…a teoria de Bohm trouxe contribuições à psicologia, com o Modelo Holonômico de funcionamento do cérebro, em conjunto com Karl Pribram; e na linguística, com estudos do uso da linguagem, e seus significados tácitos nas ciências. Sua noção de realidade holográfica adquire crescente relevância…pois nela – assim como no significado de ‘fractais‘ na…”teoria caótica“…a parte contém as inscrições do ‘todo’.

Apesar da profusão de inovações científicas durante o século 20, várias propostas teóricas revolucionárias – e seus corolários…continuam encobertos por forças que a própria razão, alega desconhecer…na tentativa de conservar suas bases… Trabalhos como os de Bohm, demonstram que é grande o interesse em escapar da “camisa de força” da simplificação, e fragmentação do real…a qual está submetida a ‘ciência clássica’. Conhecer essa instigante obra é dar um passo em direção ao entendimento de uma proposta científica — que vise a complexidade do mundo, e cujo fundamentoé a abertura de diálogos transdisciplinares,  e o retorno à reflexão. — Quem a lê, jamais verá a realidade da mesma forma. (texto base**********************************************************************************

Mudança de Foco na Mecânica Quântica                                                                      ‘Unificar’ pode ser conveniente pela sua simplificação…Assim, quando se identifica um acontecimento…a ciência tenta descrevê-lo por meio de um… “sistema de coordenadas”. Mas, a partir da Interpretação de Copenhague’ (1ª metade do século 20) – esta ciência começa a organizar o mundo…a nível microscópico, focando… “posição” e “velocidade”.    As propriedades dos corpos ficam em 2º plano, e uma “realidade quântica” passa a ser descrita como resultante da observação…requerendo para tanto…”observador externo”. 

bohm-broglie

Nos anos 30, o princípio da incerteza desmantelou esta concepção da realidade…demonstrando que não se pode conhecer, simultaneamente, a posição, e a velocidade de    uma partícula…Por esta premissa é impossível ambas as propriedades serem definidasIsto é, se um campo tem valor definido sua taxa de mudança é aleatória (Campos sofrem ‘flutuações de vácuo’). Pela Relatividade Geral, é impossível a abordagem do…’observador externo’…mas, como no contexto não-local do ‘entrelaçamento‘…o observador é “externo ao fenômeno” seria incoerente uma “abordagem quântico-cosmológica”. Mas surgiram algumas propostas alternativas… – Por exemplo, David Bohm — aproveitando ideias de De Broglie… contribuiu  para conciliar ‘gravitação‘ com o “mundo quântico“.       

A “interpretação de Bohm” admite que alterações na estrutura geométrica do espaçotempo – sejam vistas como propriedade quântica da partícula. Com base          nessa perspectiva podemos considerar pelo menos 2 boas razões para reconciliar        aquela incompatibilidade entre a “relatividade geral” e a “mecânica quântica”:

1ª) Dividir o universo em dois reinos antagônicos, parece tratar-se de um                        indício de que tem de haver uma verdade mais profunda e unificada…que                        ultrapasse o abismo — entre a relatividade geral… e a mecânica quântica.

2ª) Embora a maior parte das coisas sejam grandes e pesadas — ou,                                pequenas e leves, isto não é verdade para todas elas. Buracos negros                                  são um bom exemplo… – O centro de um “buraco negro”…pode ser…                                      simultaneamente – imensamente pesado … e incrivelmente pequeno.

‘Mudança de Foco na Quântica do Séc. XX’  (Dário Cardina – jul/2011)  **********************(texto complementar)***********************

Pode a ‘mecânica quântica’ mostrar um propósito para o nosso universo?        Uma nova proposta sobre o assunto – é que…não apenas duas partículas fisicamente separadas podem se influenciar, como essa influência pode se dar ao longo do tempo.

Em nosso mundo — tudo acontece por uma razão, cujo motivo é a causa da ação — Essa sequência na filosofia é dita ‘causalidade final’. Mas o mundo da física é bem diferentenada acontece por uma razão. – Partículas não têm inclinações ou objetivos…A partícula A colide com a partícula B, pois antes colidiu com a partícula C. – Todas as causas precedem seus efeitos – na chamada…’causalidade eficiente’.

Essas duas visões de…’causalidade’…parecem irreconciliáveis… Se tudo é físico, por que a causalidade… no nível superior humano… é o oposto da causalidade no nível inferior físico? Como a “causalidade final” não pode advir de uma “causalidade eficiente” (algo deve estar intervindo entre níveis opostos). Isso implica que o nível humano não deve ser reduzido ao nível físico…mas ainda resta outra conclusão:

Se o ‘mundo físico’ consiste apenas em causalidade eficiente, como              poderíamos criar ‘inteligência artificial’? (que exibe a causalidade              final dos processos físicos). – A resposta correta é… não podemos.

Pesquisas recentes sobre física quântica acrescentam uma nova e interessante rusga a esse dilema…além de 2 partículas fisicamente separadas poderem se influenciar, elas podem se influenciar ao longo do tempo…Ou seja, os físicos podem estender o emaranhado ao longo do tempo. Noutras palavras, 2 partículas separadas cronologicamente…podem influenciar uma à outra, de modo a não poder se dizer que a partícula A tenha agido antes…ou depois da partícula B. Acredita-se que tal resultado pode se estender ao emaranhamento causal. Isso significa que a partícula A pode causar um efeito em B…mesmo após este efeito já ter ocorrido. Essa situação se parece muito com aquele da causalidade final…Confirmada a descoberta, ficará então demonstrado que o ‘reino físico não é imune à ‘causalidade final’.

Mas será que isso resolve nosso antigo dilema de como explicar a ‘capacidade humana’      de criar causas finais?…Acontece que causas finais podem fazer parte do mundo físico, afinal. – Nessa visão, se somos apenas seres físicos, ainda podemos criar causas finais. Mas não… – Essas experiências quânticas … na verdade, implicam a conclusão oposta.  Em vez de eliminar o mistério da…’causalidade final, os experimentos aprofundam o mistério. — Deve haver um observador para haver a causalidade do ‘emaranhamento’, tendo em vista que os processos físicos não poderiam observar nadaDessa forma, a própria ocorrência de uma…”causalidade reversa” – a nível físico, significa que há      uma…”influência descendente”… – caminhando… – do nível humanoao nível físico.

E aqui está o problema…Se observadores humanos são necessários para que a causalidade física final ocorra, como conseguem ter a primazia dessa capacidade? Essa questão aponta para um tipo ainda mais elevado de causalidade final, que se estendendo além do domínio humano… é responsável pela causalidade final que se apresenta. Nesse sentido… está se mostrando que: longe da ‘causalidade final’ ser um fenômeno físico menor a ser explicado com um experimento, todo nosso universo está imbuído desse tipo de causalidade em seu próprio tecido intrinsecamente em sua própria composição. (texto base) jan/2020  ************************************************************************************

“Totalidade e a Ordem Implicada” (trechos selecionados)                                                “Podemos separar nesse processo da fluente realidade infindável do saber,                            o que se origina de nosso pensamento…do que vem da realidade externa?”

TSElliotO ‘pensamento‘ é um processo material, cujo conteúdo consiste… na reação total da memória… incluindo os sentimentos, reações mecânicas, e mesmo, sensações físicas… – que se originam no individuo, para a seguir…serem incorporadas ao ambiente da… “atividade humana“. 

Guiado por uma visão provinda de um hábito quase universal, de abordar o conteúdo do pensamento como se fosse uma descrição do mundo como ele próprio é, o homem passa    a agir sem medir esforços para que tudo venha a corresponder com sua forma de pensar. Nessa rotina do cotidiano… nosso pensamento é visto como diretamente correlacionado    à realidade objetiva. – Mas, o considerando como repleto de distinçõeso que acontece, na prática, é que tais hábitos nos têm levado a ver o mundo, como se fragmentado fosse.

Não percebemos que a relação entre o pensamento…e a realidade por ele representada…é bem mais complexa do que uma mera ‘correspondência’.

Em oposição a uma visão estática e fragmentária, que não trata do conhecimento como sendo um processo de vida… – e que separa o conhecimento… do restante da realidade, apenas uma ‘visão de conhecimento‘ — como uma parte integrante do fluxo total desse processo, pode levar a uma abordagem mais ordenada e harmoniosa de vida…E, nesse processo… não falamos sobre o movimento do conhecimento, como se estivéssemos do lado de fora. Estamos na realidade, dentro dele, fazendo parte dele, e conscientes disso.

relatividade x mecânica quântica‘Relatividade x Teoria quântica’

Para enfrentar o…”desafio fundamental” da dualidade/probabilidade… matéria/energia, Einstein propôs que o conceito de partícula, não mais deveria ser considerado ‘primário’. Ao contrário, a “realidade” deveria ser vista desde o início como constituída de ‘campos’,  conforme à exigências das leis relativísticas. 

A teoria do campo unificado de Einstein constituída por equações não-lineares, nega a possibilidade de uma derradeira análise do mundo distribuído em componentes autônomos…pois a noção da possibilidade de um sinal (eletromagnético) desempenhar uma função básica implica numa forma mais abstrata de análise…baseada num tipo de conteúdo de informação independente e diferente para cada região (um campo escalar).  Por essa razão, a noção básica relativística do sinal ‘c‘ (velocidade da luz no vácuo) não      se ajusta de forma coerente ao contexto quântico já que tal sinal não é compatível ao  tipo de totalidade indivisível implicada na teoria quântica de campo (‘entrelaçamento’). 

Por outro lado, a mecânica quântica, com suas características de descontinuidade, dualidade, e ‘não-localidade‘…também contém uma ligação implícita com um certo tipo muito abstrato de análise… – que não está em harmonia com a forma de totalidade indivisível implicada pela teoria da Relatividade… – Entretanto…na ‘teoria matemática’, uma “função de onda” ainda é vista como uma descrição de potencialidades estatísticas gerais, consideradas como autônomas. Em outras palavras…o objeto real e individual    da física clássica é trocado por um tipo mais abstrato de objeto – potencial e estatístico, correspondente ao ‘estado quântico‘ ou ‘função de onda do sistema‘, geralmente  um vetor no ‘espaço de Hilbert. Ocorre que a consistência matemática desse espaço, depende da linearidade da correspondente…”equação de onda“…pois a equação básica    do ‘vetor de estado’ nesse espaço de Hilbert é sempre considerada ‘linear’permitindo considerarmos que estes ‘vetores de estado’ possuem um tipo de existência autônoma

Supõe-se então, que essa “autonomia total” do estado quântico de um sistema apenas se mantenha enquanto ele estiver ‘oculto’. — Durante        sua observação – assumimos lidar com dois sistemas … inicialmente autônomos – que entraram em interação. Um deles… é descrito pelo      vetor de estado do “objeto observado“…enquanto o outro sistema        pode ser então definido, pelo vetor do “aparelho de observação“.

No que se refere a essa interação… — certas características inovadoras são introduzidas, permitindo a possibilidade de atualização das potencialidades do sistema observado (às custas de outros sistemas…que não podem ser, ao mesmo tempo atualizados). Esse tipo    de procedimento – justamente é que não é coerente com a ordem básica descritiva da “Relatividade“…pois esta não é compatível com tal tipo de análise fragmentária…Desse modo, os conceitos básicos da teoria da relatividade…e teoria quântica…se contradizem  na totalidade. Logo, não é surpresa o fato dessas duas teorias jamais terem se unificado      de forma consistente… – parecendo mais provável – que tal “unificação” jamais ocorra. 

De fato, abandonar o papel fundamental do “sinal relativístico“…ou aquele do “estado quântico“, não é pouca coisa. – Talvez seja necessário encontrar uma nova teoria da qual ambas devam derivar por aproximações e casos limite; exigindo para isso, é lógico, noções radicalmente inovadoras de ordem…medição…e estrutura. (trechos selecionados do livro) ************************************************************************************

“David Bohm: A Life Dedicated to Understanding the Quantum World”.              autor: Olival Freire Jr (resenha por Roderich Tumulka, Eberhard Karls University)

Hydrogen_Density_Plots

Funções de onda do elétron em um átomo de hidrogênio a diferentes níveis de energia. As áreas mais brilhantes representam uma maior probabilidade de encontrar o elétron.

David Bohm (1917–1992) foi um ‘homem de princípios’. Ele se recusou a denunciar outros membros do Partido Comunista nos EUA durante a era McCarthy, e insistiu que os físicos deveriam procurar uma explicação…para os fenômenos quânticosquando quase todos eles não acreditavam nisso. — Bohm afrontou “Copenhague” ao trabalhar numa abordagem alternativa, que ainda hoje    é a solução mais simples … aos paradoxos da mecânica quântica. — Ele sugeriu trajetórias aos elétrons…assim propondo, na esfera micro…uma “equação quântica de movimento”. A partir daí acabou por desenvolver uma teoria completa — chamada “interpretação causal” (ontológica) da mecânica quântica… — que ficou mais conhecida mesmo — como…“mecânica Bohmiana”.

Bohm teve uma vida agitada, repleta de significativas realizações científicas. – Sua tese de doutorado de 1943 sobre o espalhamento de prótons foi sobrevalorizada por seu potencial bélico para o “Projeto Manhattan”, e seu trabalho subsequente em “física de plasma” trata de…“variáveis ​​coletivas”… – na descoberta do que hoje é chamado…“difusão de Bohm”. Mas, decerto Bohm é mais reconhecido por seu trabalho em mecânica quântica. Em 1951, ele publicou um livro sobre o tema, defendendo a interpretação ortodoxa de Copenhague. Ele deu uma cópia a Albert Einstein e na conversa que se seguiu, foi por ele convencido de que havia algo fundamentalmente incompleto com esta visão de Bohr e Heisenberg.

Àquela época – como quase todos os físicos acreditavam que os paradoxos da mecânica quântica simplesmente não podiam ser resolvidos, a maioria deles se opôs às teorias de Bohm, o considerando um ‘herege’. – Para piorar as coisas, ele também teve problemas políticos…Depois de se negar a “dedurar” colegas comunistas ao Comitê de Atividades Antiamericanas da Câmara, foi indiciado por desacato ao Congresso, e a Universidade      de Princeton rescindiu seu contrato…Eles se recusaram a renová-lo, mesmo depois que Bohm foi absolvido alguns meses depois…Como nenhuma outra universidade dos EUA      o contrataria — ele foi efetivamente forçado a deixar o país. — Dessa forma… se mudou primeiro para o Brasil… – alguns anos depois para Israel… e de lá para a Grã-Bretanha.

Pouco antes de sua chegada à Inglaterra – Bohm…junto com seu aluno Yakir Aharonov, descobre um efeito que demonstra a influência do vetor “potencial eletromagnético” no padrão de interferência da ‘função de onda’ de um elétron – mesmo se a intensidade do campo desaparecer (‘efeito Aharonov’)Também nessa época, abandona o comunismo, depois de ficar sabendo dos crimes do governo soviético sob as ordens de Joseph Stalin.

images1Freire, físico e historiador da Universidade Federal da Bahia no Brasil, já escreveu sobre a história da ‘mecânica quântica’. Em seu livro anterior, ‘The Quantum Dissidents: Rebuilding the Foundations of Quantum Mechanics’ (1950-1990) então publicado em 2015… — ele estuda o crescente interesse…em alternativas à ‘ortodoxia quântica’ incluindo capítulos sobre: Hugh Everett, Eugene Wigner, o ‘teorema da não localidade’ de John Bell, ‘decoerência’e também Bohm. Em contraste com uma outra biografia de David Peat…“Infinite Potential: The Life and Times of David Bohm”de 1996, concentrada mais na vida de Bohm… — o pesquisador brasileiro se volta principalmente ao conteúdo, desenvolvimento, e influência das ideias científicas bohmianas. Como físico, ele mergulha nos detalhes científicos de argumentos e reações de Bohm a seus contemporâneos, como suas respostas ao famoso ‘teorema de Bell’, e seus testes experimentais da ‘desigualdade’.

Freire exerce meticulosamente seu trabalho através de uma riqueza de detalhes históricos. O livro inclui citações de cartas e entrevistas, além de outros documentos,      para ajudar o leitor a visualizar o impacto dos artigos de Bohm ao longo dos anos.        Seu objetivo declarado é retratá-lo, com todas as suas contradições, dúvidas e trocas          de rumo… E isso é feito. — Por exemplo, ao descrever seu entusiasmo pela mecânica bohmiana diminuir ao longo dos anos, para voltar na década de 1980. Nesse sentido, Freire evita julgar o valor das várias ideias e abordagens de Bohm. — Os leitores não aprenderão suas teorias com este livro mas sim as curiosidades sobre a história,        por trás da teoria, acompanhando as lutas e descobertas de um pioneiro. (texto base)

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
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2 respostas para O Universo (“indivisível”) de Bohm

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