Julian Barbour, um Herege

Esse é um vídeo de um desses caras meio hereges. Julian Barbour. Ele é bem conhecido por quem trabalha com relatividade geral, por trabalhos meio revolucionários sobre formulação de teorias relacionais de espaço-tempo, e como escrever a relatividade geral dessa maneira. (Por relacional se entende o espaço e o tempo derivados da estrutura causal do universo, isso é, a estrutura de todos os cones de luz do universo). Essa interpretação é muito útil nas teorias quânticas de gravidade (não atoa que eu li sobre ele no livro Three Roads to Quantum Gravity, do Lee Smolin).

Nesse vídeo ele fala sobre o tempo (ou sobre não ele, hehe). É bacaninha. E são só 23:08 minutos.

Abraços,

Lx

6 opiniões sobre “Julian Barbour, um Herege”

  1. Como alguém que já conhece o Lucas deve esperar, o primeiro post sério dele vem com a alta qualidade que desejamos manter nesse blog.

    Sob o preço de talvez tornar a disussão over-academic, gostaria de destrinchar algumas das questões de filosofia da física suscitadas pelo vídeo, e de especificar algumas coisas sobre a visão do autor.

    A idéia de que o universo é uma totalidade e o tempo é apenas algo que acontece com alguns seres vivos dentro dele pode ser sugerida de diversas maneiras:

    1 Kantiana: O tempo é uma maneira como experienciamos a realidade, toda a nossa experiência é uma experiência no tempo.

    Mais atualmente, Kant perdeu o posto para

    2 Block Universe: O mundo é um bloco quadridimensional.
    Nesse mundo por exemplo eu sou uma figura quadridimensional que principia no meu nascimento e acaba em minha morte numa dimensão tão relevante quanto aquela em que principia no ponto mais alto ao qual subirei em minha vida (digamos, o atacama) e se encerra no ponto mais baixo, provavelmente o nível do mar.

    3 Everett Many-worlds interpretation of Quantum Mechanics: Sempre que pode ocorrer algum tipo de superposição quântica, ou seja, que algo físico no mundo possa acessar dois estados quânticos futuros, essa coisa de fato acessa os dois, em dois mundos reais distintos.

    Essa visão é incompatível com um tempo linear, no entanto ainda é compatível com a noção de Becoming, ou vir-a-ser, que é a outra noção importante no conceito de tempo que temos intuitivamente. Ou seja, pode ser o caso que o mundo seja algo se desenrolando numa árvore de instantes, mas que apenas um “corte” da árvore seja real a cada instante.

    É possível defender que a árvore toda é real, ou seja, a ‘totalidade quadridimensional’ vezes a ‘totalidade de estados físicos quanticamente acessíveis’ é a realidade. Não há diferença essencial entre passado e futuro, e cada momento é experiencia de um certo observador num certo ponto de um desses mundos quanticamente possíveis em uma de suas fatias quadridimensionais.

    4 David Lewis Modal realism: O realismo modal de Lewis favorece a hipótese de que tudo o que é possível é real, e isso nos leva a crer que todos os estados físicos possíveis do universo são reais, existem em algum lugar por aí, e o fato de que estamos nesse ponto particular dessa infinitude de mundos é simplesmente um acaso indexal, tão sem razão de ser quanto você ser (seu nome aqui) e eu ser Diego.

    5 Chalmers/Everett quantum superposition with consciousness: Chalmers propõe uma interpretação da hipótese dos muitos mundos que era uma versão da de Everett que foi parcialmente esquecida. Essa interpretação propõe a realidade da hipótese dos muitos mundos, mas ao invés de dizer que cada um desses mundos e uma entidade distinta, estamos num grande mundão em superposição quântica. Talvez devessemos chamar isso de super-duperposição quântica, porque imagina só quanta superposição tem desde o começo dos tempos até hoje vivendo no mesmo mundo! Essa interpretação evita o embaraço de explicar o processo de divisão dos muitos mundos e a ausência de troca energética entre eles, por exemplo. Além disso, ele propõe que talvez uma propriedade fundamental da consciência seja computar as coisas sem sobreposição, de tal maneira que todo sujeito consciente experiencia o mundo não supeposto, porque esse é o nível no qual opera sua consciência (assim como nos é invisível o infra-vermelho, nos seria invisível os estados superpostos).

    Qual dessas posições vocês acham que Julian Barbour está defendendo?

    Me parece que ele defende que todas as possibilidades de configurações do universo são reais, e que o tempo é o resultado de criamos aparatos que medem a diferença de configuração entre dois momentos. Isso é totalmente compatível com o Realismo modal de Lewis, e totalmente incompatível com as demais visões, explico.
    Se um relógio é um aparelho de medir diferenças médias, e isso constitui o tempo, então o critério de verificação de quanto tempo passou entre uma coisa e outra é a diferença média entre elas, ou seja, não existe nenhum becoming, nenhum vir-a-ser. A distancia abstrata entre dois momentos é o que define a distância temporal entre eles. Ora, no universo bloco, duas coisas podem ser muito parecidas mesmo que passe tempo entre elas, e sem dúvida duas coisas podem ser mais parecidas em tempos longinquos, ao menos a princípio. No universo bloco quântico apenas uma parcela dos mundos possíveis é criado (aquela que é quanticamente possível dadas as condições iniciais do universo), então nem todos os recortes (snapshots) seriam possíveis. Como ele alega que todas as possibilidade seriam possíveis, não é deste tipo de universo que ele está falando. Num universo bloco quântico, também haveria algumas fatias que são mais longes de fatias parecidas e perto de fatias diferentes (pense em como um universo pode quanticamente mudar muito num sentido, depois mudar no exatamente inverso, atingindo um estado muito parecido com o anterior) e portanto o relógio não seria uma boa medida do tempo. O relógio poderia ter mudado apenas o que ele muda normalmente a cada minuto, e no entanto passaram 3 minutos (dois pra frente e um pra trás). Não estou dizendo que isso é provavel, mas o fato de que é possível prova logicamente que, na concepção bloco quântico do univeso, a noção de “tempo” e de “diferença média” são conceitualmente distintas, donde segue que isso é incompatível com o que ele defende no vídeo.

    Enfim, isso era o que eu tinha a dizer sobre a visão dele, tentei destrinchá-la um pouco, expor algumas concorrentes contra tempo.

    Para um concorrente a favor do tempo, um professor simpático da Boston University que conheci tem um artigo não publicado que chama avoiding the block universe, might be interesting.
    http://people.bu.edu/pbokulic/

  2. Eu confesso que essa coisa dos muitos mundos ainda me confunde um pouco. Estou naquela fase de aprendiz em que as poucas coisas que aprendemos parecem suficientes para explicar exposições mais robustas, nos levando geralemente a erros. No entanto, não há nada de condenável; on the contrary, these are questionings, good questionings.

    Eu não entendo essa coisa de

    “Sempre que pode ocorrer algum tipo de superposição quântica, ou seja, que algo físico no mundo possa acessar dois estados quânticos futuros, essa coisa de fato acessa os dois, em dois mundos reais distintos.”

    Por exemplo: peguemos O sistema simples: os estados de spin de um elétron, num campo magnético constante na direção z.

    Um sistema de dois níveis; achar a evolução temporal do sistema, dada uma condição inicial arbitrária, é muito simples e é resolvido por estudantes de graduação como eu de diversas maneiras diferentes, e com o pé nas costas. A solução é que o estado ocila no tempo (com um seno ou cosseno) sua probabilidade de estar num dos dois estados do spin,

    | estado(t) > = cos(wt)|spin pra cima> + sin(wt)|spin pra baixo>

    Como a many world interpretation se encaixa nessa bagaça? Tipo, o bagulho vai pro estado spin pra cima e também pro spin pra baixo, só que em mundos diferentes?(?) O prum tempo t = 2 pi/ w? O que ocorre? Um dos mundos desaparece?

    E como o tempo é visto neste caso?

    Enfim, living and learning. Fica aí a questão…

    Abraços.

  3. Lucas, sua questão é bastante pertinente, e ela mostra como é complexo o processo de trabalhar com intuições filosóficas misturadas com equações matemáticas.

    Vou fazer o melhor possível para lidar com o caso de T= 2pi/w que é o caso no qual a probabilidade de um elétron é só de estar num determinado estado (digamos, spin down) na interpretação dos muitos mundos.

    A equação que forma uma senóide descreve a probabilidade de um elétron acessar um determinado estado em função do tempo. (mais especificamente, a raiz quadrada dessa probabilidade, mas para nossos propositos, o importante é que passa pelo valor 0% para um estado e 100% para outro.

    Esse acessar depende do chamado “colapso” da função, que é quando aquilo que no gráfico da equação está descrito como a distância do eixo X de fato se “realiza” e aquela probabilidade é “decidida”, o elétron indo, por exemplo 4% das vezes para o estado up e 96% para o estado down, num experimento.

    Digamos que você está em T0 no universo A1. Em T1 você poderia estar no universo A2 no qual está Down ou no universo B1 no qual está up.
    Mas em T2 é o ponto onde a probabilidade é 100% para um lado e 0% para outro! E agora?

    Em primeiro lugar não existe nenhuma contradição em o elétron estar up em T1 e down em T2. Então não existe nenhuma contradição no fato de que o universo A1 pode gerar A2 e B1 no instante T1 e tanto A2 como B1 geram universos idênticos no instante T2, chamemos esse universo de C3.

    É o mesmo que um rio que se divide e se junta de novo.

    As equações do Feyman ( ou melhor que ele aprimorou e colocou num gráfico fofo) descrevem uma trajetória que é a composição justamente de todos os caminhos possíveis que uma particula poderia tomar, e todos os estados que poderia acessar. A cada uma dessas trajetórias corresponderá uma amplitude (que é basicamente uma flecha numa direção determinada por um relógio ficticio que conta o tempo entre eventos).

    A soma de flechas pode dar 0 (uma na mão e uma na contra-mão) ou pode dar algum tanto. Caso no qual vc tem que multiplicar esse tanto ao quadrado para descobrir a probabilidade de a partícula aparecer naquele ponto.

    Mas isso é justamente a descrição matemática da seguinte hipótese metafísica: As entidades reais do mundo são tais que percorrem infinitos caminhos ao ir de um lugar para outro, cada um adicionando ou interferindo em todos os outros ao mesmo tempo.

    Claro que se pode dizer que a amplitude não é “real” em nenhum sentido e não tem nenhuma densidade metafísica, que ela é apenas um abstrato para calcular onde as partículas, essas sim reais! vão parar.

    É porque se pode dizer ambas as coisas que se diz que elas são interpretações da quântica, e não sub-teorias quânticas (elas não diferem em nenhuma previsão experimental)

  4. Nossa.. Eu não conhecia esse físico. Essa entrevista foi gratificante para mim. Acreditem ou não mas eu já tive as mesmas idéias que ele apresenta no vídeo, inclusive na parte em que ele cita Christhiaan Huygens e sua concepção de tempo, é exatamente a mesma interpretação que eu tive há algum tempo atrás… kk Eu até escrevi um parágrafo sobre o assunto mas acabei abandonando a reflexão.
    Que bom saber que existem outras mentes convergindo para leituras aproximadamente semelhantes. Acho que as respostas estão mais próximas do que imaginamos.

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