A mecânica quântica revoluciona nossa compreensão do mundo clássico. Uma equipe de pesquisadores espanhóis propõe uma nova perspectiva sobre a ligação entre o quântico e o clássico.
Os fundamentos da mecânica quântica repousam na equação de Schrödinger, que descreve a evolução dos sistemas quânticos. No entanto, a transição entre o mundo quântico e o mundo clássico permanece um mistério. Essa transição, frequentemente chamada de "colapso da função de onda", está no centro dos debates científicos há décadas.
A interpretação de Copenhague sugere que a função de onda colapsa em um estado definido durante uma medição. No entanto, essa visão é questionada por teorias alternativas, como a dos muitos mundos. Esta última propõe que cada medição cria uma ramificação do Universo, onde todos os resultados possíveis coexistem.
Philipp Strasberg e sua equipe da Universidade Autônoma de Barcelona exploraram essa ideia por meio de simulações numéricas. Seus trabalhos, publicados na
Physical Review X, mostram que os efeitos de interferência quântica desaparecem rapidamente em grande escala. Isso explica por que observamos um mundo clássico estável.
Os pesquisadores simularam a evolução de sistemas quânticos complexos, incluindo até 50.000 níveis de energia. Seus resultados mostram que estruturas macroscópicas estáveis, correspondentes a "ramos do Universo", emergem naturalmente sem a necessidade de condições iniciais específicas. Essa descoberta reforça a ideia de que o mundo clássico é uma consequência inevitável da mecânica quântica.
Em conexão com a mecânica estatística, a equipe também observou que alguns ramos do Universo levam a um aumento da entropia, enquanto outros resultam em sua diminuição. Esses ramos poderiam possuir setas do tempo opostas, abrindo novas perspectivas sobre a natureza do tempo.
Esses trabalhos abrem caminho para uma melhor compreensão da transição entre os mundos quântico e clássico. Eles sugerem que a emergência de um mundo estruturado e ordenado é uma propriedade fundamental da mecânica quântica, independente dos detalhes microscópicos.
O que é a função de onda na mecânica quântica?
A função de onda é um conceito central na mecânica quântica. Ela descreve o estado de um sistema quântico e contém todas as informações necessárias para prever os resultados de medições.
Matematicamente, a função de onda é uma solução da equação de Schrödinger. Ela é frequentemente representada pela letra grega psi (ψ) e depende das coordenadas espaciais e do tempo.
A função de onda permite calcular a probabilidade de encontrar uma partícula em uma região dada. Essa probabilidade é proporcional ao quadrado da amplitude da função de onda, de acordo com a regra de Born.
No entanto, a natureza exata da função de onda permanece sujeita a debate. Algumas interpretações a consideram como uma entidade real, enquanto outras a veem como uma ferramenta matemática.
Como a teoria dos muitos mundos explica o colapso da função de onda?
A teoria dos muitos mundos, proposta por Hugh Everett III, oferece uma alternativa à interpretação de Copenhague. Ela sugere que a função de onda nunca colapsa, mas se ramifica a cada medição.
Nessa visão, cada resultado possível de uma medição corresponde a um universo paralelo. Assim, todos os estados quânticos coexistem em ramos distintos do Universo.
Essa teoria elimina a necessidade de um observador para provocar o colapso da função de onda. Ela propõe uma visão determinista da mecânica quântica, onde cada evento quântico cria novas realidades.
Embora sedutora, essa teoria levanta questões sobre a natureza desses universos paralelos e sua observabilidade. Os trabalhos recentes, como os de Strasberg, tentam esclarecer esses aspectos.
Fonte: Physical Review X