Quem é Eu? Qual o Caminho do Fóton? - fflch-usp

Morungaba Quântica – encontro 5:
Quem é Eu?
Qual o Caminho do Fóton?
Todos sabemos quem somos: um corpo animado de pensamento, sentimento,
vontades, etc. Há dez anos cada um de nós era bem diferente do que é hoje, mas a maioria
concorda que somos o mesmo indivíduo, mantemos nossa identidade. Há, porém, alguns
problemas com essa concepção: em certas doenças neurológicas, podemos agir como se
tivéssemos duas mentes separadas. E o que aconteceria se uma cópia perfeitamente
semelhante de você fosse gerada agora: você aceitaria sua própria morte? E o paradoxo da
cerveja: se seus pais tivessem tomado uma cervejinha a mais naquela noite em que você foi
concebido, quem estaria aqui agora?
Um experimento psicológico foi recentemente veiculado da mídia, em que um sujeito
passa a agir como se o seu corpo estivesse em outro lugar. Ver matéria em português em:
http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?id=7648, e uma versão em inglês em:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/6960612.stm. Discutimos este experimento, e fizemos em
nossa reunião uma versão simplificada dele, em que sentimos nosso próprio nariz longe do
corpo! (Este experimento foi extraído do livro de Vilayanur Ramachandran, Fantasmas no
Cérebro.)
Essas constatações indicam que a nossa noção de “eu” [self, em inglês] é construída
pelo cérebro, e que tal representação do “eu” pode ser alterada em condições especiais. Um
dos primeiros a salientar isso foi o filósofo escocês David Hume, em um trecho que pode ser
consultado no saite http://www.fflch.usp.br/df/opessoa/Hume-Tratado-I-iv-vi-1a7.pdf.
Hume adota uma posição conhecida como fenomenalismo, que defende que a única
realidade da qual podemos partir são as percepções sensoriais. Assim, ele discorda do
materialismo, pois a noção de “matéria” seria uma construção metafísica que vai além dos
fenômenos observados; ele também não aceita que faça sentido dizer que existe uma mente ou
uma alma, a não ser por força do hábito. A rigor, só faz sentido dizer que existem sensações.
Outro pensador que defendeu esta posição foi Ernst Mach, com seu “monismo neutro”, e uma
visão semelhante se encontra no budismo. Na arte, essa visão metafísica lembra o
impressionismo.
Um ponto de vista próximo do fenomenalismo é adotado pela interpretação ortodoxa
da teoria quântica, que começamos a estudar. No Encontro 4, estudamos o “interferômetro de
Mach-Zehnder”, que faz toda luz incidente ser detectada em um único detector. Porém, já
vimos que se a fonte de luz for bem fraca, e o detector bem sensível, a luz aparecerá em
quantidades discretas de energia, chamadas “fótons”. A pergunta agora é: enquanto o fóton
estava dentro do interferômetro, onde ele estava?
Supondo que o fóton segue uma trajetória bem definida, ele poderia ir ou pelo
caminho A ou pelo caminho B. Se o fóton segue pelo caminho A (ver item a da figura abaixo),
ele incide no espelho semi-refletor S2 e pode ser detectado ou em D1 (50% de probabilidade)
ou em D2 (50%). Se o fóton segue por B (item b da figura), também teríamos 50% de chance
de detectá-lo em D2.
Agora, se o fóton estivesse ou em A ou em B, continuaríamos a ter uma probabilidade
de 50% de detectar o fóton em D2. Isso segue da própria definição do conectivo lógico “ou”:
se em A é 50% e em B é 50%, então em “A ou B” tem que ser 50%. No entanto, vimos que no
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experimento do encontro passado, para um único fóton, a probabilidade de o fóton atingir D2
não é 50%, é 0%!
Assim, somos obrigados a concluir que é falsa a afirmação de que o fóton está ou em A
ou em B! Isso é incrível! A luz é detectada na forma de partículas, e esperaríamos que tais
partículas existissem durante a propagação da luz, seguindo trajetórias bem definidas (mesmo
que desconhecidas). No entanto, parece que chegamos à conclusão de que os fótons não
seguem trajetórias bem definidas. Como sair desse impasse?
Diferentes respostas a essa questão serão dadas pelas diferentes interpretações da teoria
quântica...
Encontro realizado na Associação Morungaba em 19 de setembro de 2007.
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