Paradoxo EPR e Desigualdade de Bell

Existe uma diferença para “causas desconhecidas” e "não causais". A flutuação do vácuo é um daqueles fenômenos/fatos relacionados ao princípio da incerteza os quais "não tem causa", o que difere de "não ter causas conhecidas".

Tecnicamente falando, na interpretação dominante da mecânica quântica, há efeitos sem causa. Nestes casos, as grandezas físicas mensuráveis são assumidos de forma aleatória, não por desconhecimento das forças/ motivos que arbitrariam tais valores, mas, justamente, por não possuir tais variáveis que possam arbitrar.

 Para determinados tipos de experiências da mecânica quântica, nos quais o princípio da incerteza é indispensável e figura principal, alguns resultados (como spin, velocidade, posição) são aleatórios. Isto incomodava Einstein e outros. Em 1935, Einstein, Boris Podolsy e Nathan Rosen tentaram demonstrar que a mecânica quântica era limitada, não era uma teoria que podia ser dita “completa”, pois não descrevia todos os atributos da realidade e que o princípio da incerteza encobria isto: a limitação era instrumental e teórica, não da natureza. Para elas, havia uma causa, um determinismo, variáveis ocultas à teoria (e à medição) que “determinavam” grandezas como spin, velocidade, posição no “reino” subatômico. Este raciocino é conhecido como Paradoxo EPR.

Mostram - filosoficamente falando - que, em termos práticos, não se podia diferenciar “variáveis ocultas” de “sem variáveis” ou sem causa. Isto é um problema para física, visto que a física só se ocupa das coisas que podemos medir.

Porém John Bell, em 1964, elaborou um experimento no qual as medições se mostrariam diferentes se a mecânica quântica não fosse completa, ou seja, se houvessem as tais variáveis ocultas, em relação aos resultados obtidos no caso de não existirem variáveis (ou seja, dos valores serem assumidos aleatoriamente). Este “desempate” é conhecido como desigualdadede Bell.

Na década de 1980, a tecnologia permitiu a realização do experimento e, para assombro de muitos, a natureza não estava nada preocupada com aquilo que assumimos como “bom senso”: os resultados empíricos estavam de acordo coma ausência de variáveis ocultas, ou seja, a assunção de valores de forma aleatória, não causal.

Nas palavras de Brian Greene:  “A mecânica quântica nos mostra que as partículas adquirem esta ou aquela propriedade aleatoriamente quando medidas (...)”

Ainda Greene: “(...) John Bell descobriu, de maneira notável, algo que escapara a Einstein, a Bohr e a todos os gigantes da física teórica do século XX: ele descobriu que a mera existência de certas coisas, mesmo que elas estejam além de uma determinação ou de uma medição explícita, faz diferença e que essa diferença pode ser testada experimentalmente.”