Física e a Realidade

Uma excelente palestra do Dr Raphael de Paola, sobre "Física e a Realidade". O palestrante é doutor em física pela CBPF.

Citações

Posto a aqui uma citação do professor Marlanfe Tavares de Oliveira que expressa, de forma clara, concisa e precisa o que penso da relação da crença (em Deus) e ciência. Note que, no trecho abaixo, fé é assumida como pura crença.

“A Religião NÃO DEVE entorpecer o homem. A Inteligência somente pode crer no que é razoável: nem no absurdo, nem crença cega. Deus, que deu a Inteligência ao homem, não pode querer que ele abra mão deste instrumento do pensamento para aceitar cegamente o que outrem diz. Daí: A FÉ DEVE SER RAZOÁVEL. Isto significa que o que eu creio não pode ser absurdo, contrário à minha razão, e sim explicado e justificado por ela. A FÉ DEVE SER UM ATO LIVRE. Quer isto dizer que ninguém pode impor sua Fé a outrem. O principal apanágio do homem é a Liberdade e Deus não precisa suprimir a Liberdade Humana para se fazer conhecido, amado e servido. A FÉ DEVE AJUDAR A REALIZAR O HOMEM COMO PESSOA. Já que Deus fez o homem à Sua imagem e semelhança,  não poderia a Fé desfazer essa semelhança com Deus, mas reforçá-la até levá-la à condição de Imagem”. 

Em seguida, algumas (belíssimas) declarações de cientistas que tomei a liberdade de transcrever usando um site como fonte. Que não tomem que afirmo aqui que a declaração de um cientista equivale a seu trabalho de pesquisa, mas que, os que aqui apresento, conhecendo a ciência, concluem pela existência de Deus.

"Religião e ciência natural combatem unidos numa batalha incessante contra o ceticismo e o dogmatismo, contra a descrença e a superstição. E a palavra de ordem nesta luta sempre foi e para todo sempre será: em direção a Deus!" Max Planck (1858-1947), ganhador do Prêmio Nobel de Física de 1919.

"A prova mais imediata da compatibilidade entre religião e ciência natural, mesmo sob análise detalhada e crítica, é o fato histórico de que justamente os maiores cientistas de todos os tempos, homens como Kepler, Newton, Leibniz, estavam imbuídos de profunda religiosidade." Max Planck (1858-1947), ganhador do Prêmio Nobel de Física de 1919.

"O primeiro gole do copo das ciências naturais torna ateu; mas no fundo do copo Deus aguarda." Werner Heisenberg (1901-1976), ganhador do Prêmio Nobel de Física de 1932.

"Natureza definitivamente não pode ser discutida de modo completo em termos científicos sem incluir também a indagação por Deus." Walter Heinrich Heitler (1904-1981), físico, recebedor da Medalha Max Planck de 1968.

"Não tenho razão para ver uma discordância entre aquilo, que sei como cientista que passa o dia inteiro estudando o genoma humano, e aquilo, que creio como alguém que presta muita atenção ao que a Bíblia me ensinou sobre Deus e sobre Jesus Cristo. ... A noção de que você deve escolher entre um e outro é um mito terrível que tem sido proposto, e que muitas pessoas têm aceito sem real oportunidade de examinar a evidência." Francis Sellers Collins (1950- ), geneticista, ex-diretor do Projeto Genoma Humano.

Bohr e a Teoria Quântica em 90 minutos

Autor: Paul Strathern.

Ed Zahar.

Síntese - O livro atende ao que se propõe: leitura fácil e rápida. O texto se desenvolve em bom ritmo e cumpre bem o papel de informar o leitor sobre a vida particular do físico (com menor ênfase) e suas principais contribuições à ciência. Algumas ilustrações auxiliam a compreensão de determinados conceitos.

Mais sobre o livro.

“... a influência de Bohr sobre a física e os físicos de nosso século foi mais forte que a de qualquer outra pessoa, inclusive Einstein”

Werner Heisenberg

O rompimento da física com o senso comum, ocorrido nas primeiras décadas do século passado, teve alguns protagonistas de peso, dentre eles, o dinamarquês Niels Bohr. O autor frisa grandes conflitos entre resultados esperados pela física clássica e o que se obtinha em algumas práticas de laboratório. Bohr foi, também, um grande debatedor dentre seus pares.

No livro, aborda-se os eventos em ordem cronológica. Inicia com o nascimento do físico, descreve sua família (pais e irmãos) e o início da vida acadêmica dele (bem como de atleta: jogador de futebol).

Na obra, é descrito como Bohr estendia sua conceituação de eventos físicos para outros campos, sobretudo a filosofia. Ele é apresentado como um teórico, tendo incursões em laboratório não muito produtiva, sobretudo por sua inabilidade prática.

Neste contexto, dado aos resultados experimentais inesperados que surgiam de determinados eventos, foi capaz de conceber intelectualmente explicações que davam sentido ao resultados práticos observados (e em choque com conceitos correntes clássicos). O enunciado do Princípio da Correspondência e do Princípio da Complementaridade são resultados diretos dessa característica deste gênio pesquisador.

A descrição da relação de amizade e trabalho de Bohr e Ernest Rutherford é um ponto alto do livro.

Nem tudo era mar de rosas: Bohr encontrava resistência entre seus pares, sobretudo pelas inovações conceituais propostas. Isso gerou repercussões de tal ordem que o autor, sobre a explicação do físico para determinado fenômeno, se expressa com a seguinte citação: "A explicação de Bohr era não científica demais".

É feita uma abordagem do impacto da 2ª Grande Guerra na vida do cientista (uma fuga cinematográfica da Europa continental para a Inglaterra é descrita em certo momento).

No auge do reconhecimento, com concessão de prêmio Nobel e o estabelecimento do Instituto de Bohr, a obra aponta a relação profissional do pesquisador com outros grandes nomes da física, como Pauli, Heisenberg, Dirac, Landau, dentre outros.

Os grandes debates entre Bohr e alguns de seus pares é abordado (embora de maneira não tão profunda quanto alguns prefeririam, inclusive eu), sobretudo no instituto que leva seu nome. O compromisso com a verdade tido pelos debatedores é o motivo pelo qual aqueles embates teóricos foram (e ainda são) tão importante para a mecânica quântica.

Alguns livros sobre (divulgação da) física

Um amigo me sugeriu listar os livros aos quais acho interessante para compreender física (mecânica quântica e relatividade). Pois bem, segue a lista. 

1. Uma Breve História do Tempo: do Big Bang aos Buracos Negros((título original, em inglês "A Brief History of Time:From the Big Bang to Black Holes"), Ed Rocco, escrito por Stephen Hawking. Foi o primeiro que li e recomento, devido a abordagem abrangente e leitura (um tanto) fácil. 

2. Uma Nova História do Tempo (link), Ed Ediouro, escrito por Stephen Hawking e Leonard Mlodinow. A abordagem deste livro é mais atualizada que o anterior e apresenta um texto ainda mais simples, sobretudo se você conseguiu entender boa parte do primeiro. 

3. O Universo Numa Casca de Noz, Ed Mandarim (link), escrito por Stephen Hawking. Uma obra ricamente ilustrada, de encher os olhos, mas perder em termos de visão global e facilidade de leitura para os livros acima citados.  

4. Hiperespaço (link), Ed Rocco, escrito por Michio Kaku. Para introduzir o assunto central da obra, o autor faz uma revisão de muita propriedade e poder de síntese sobre relatividade e aborda, também, a física quântica.  

5. O Universo Elegante: Supercordas, Dimensões Ocultas, e a Busca pela Teoria Final (link 1, link 2), Cia das Letras, escrito por Brian Greene. Embora não seja um livro voltado para abordar relatividade e mecânica quântica, devido à complexidade inerente ao assunto central da obra, o autor dá uma base teórica de altíssima qualidade, em linguajar simples, com exemplos didáticos, que permitem uma compreensão impar dos dois tópicos de física que foco aqui. É a melhor abordagem do tema, em minha opinião (em particular se vc já tiver se esforçado para ler e entender pelo menos um dos 4 livros que listei acima).

 6. O Tecido do Cosmos (link), Cia das Letras, escrito por Brian Greene (que originou esta série). O livro é muito bom. Em nova abordagem de assuntos de altíssima complexidade, o físico, novamente, consegue apresentar uma obra agradável de se ler e didática. Em relação à mecânica quântica e relatividade, traz citações, exemplos e um direcionamento diferente do livro acima mencionado. Para quem leu a sugestão 5 desta lista, será de muita valia.

Por que Acredito em Deus - parte III

Antes desta leitura, leia os textos Por que acredito em Deus e a continuação Por que Acredito em Deus parte II, que trazem os artigos que precedem e complementam este.

Nos textos anteriores, mostrou-se, em um contexto científico, a dependência que a matéria exibe em relação aquilo que conhecemos por consciência. Além disto, duas característica elementares, notadas no nível básico da matéria, são sumariamente apresentadas, sendo elas a atemporalidade (a verificação de determinada propriedade, uma medição, pode definir aquilo que nós entendemos como o passado da partícula em termos, por exemplo, de trajetória) e não localidade (a medição tem efeitos imediatos mesmo em grandes distâncias). Como dito no texto anterior, a implicação disto é que a observação feita no que percebemos como “agora” define, em todo ou em parte, a história do universo do seu momento inicial ao seu fim.

Isto posto, como resposta mais robustas aos resultados de laboratório e interpretações existentes relativas à mecânica quântica, pode-se afirmar que a mente é fator fundamental no processo de redução de estado (trazer do quântico para a realidade clássica que percebemos), que a consciência não é mero epifenômeno da matéria (na verdade, no contexto aqui exposto, verifica-se que a matéria, como a concebemos, é que depende da consciência) e, além disso, que por esta última exibir características locais e temporais, a explicação para as características não locais e atemporais verificadas em processos de medição - e consequente definição do universo físico que vivemos - só podem ser derivadas da fonte primária, a mente.

Todavia, tal caracterização para a mente (não locais e atemporal) extrapola o que é definido sobre a mesma em termos acadêmicos. No texto anterior, Por que acredito em Deus 2, foi dito que aquilo que chamamos de consciência deriva de algo que existe no universo, na criação, que independe do tempo e espaço. É exatamente essa consciência, ou mente, primária, da qual tudo deriva, é que pode ser chamada de Deus (uma vez que tal mente passa a figurar como base e agente direto da criação do universo).

Feita a constatação de que a consciência é indispensável para que o universo em que vivemos tenha as leis físicas e, com isto, toda a configuração que experimentamos, façamos uma re-análise com maior riqueza de detalhes.

Primeiro, constata-se que se a conformação do universo depende da consciência, então não se pode falar que é a matéria que gera a mente (no cérebro, como é suposto pela ciência mais ortodoxa).

Pelo experimento da escolha retardada com o uso do apagador quântico, fica claro que não só a sobreposição de estados de dada partícula só é desfeita quando é possível se distinguir uma dentre duas possibilidades físicas (sem que tal distinção implique em qualquer tipo de interação com o elétron, ou fóton, que já não tenha ocorrido), ou seja, se o pesquisador consegue definir, a partir do que é captado pelos sensores, se uma partícula elementar obrigatoriamente apresentou um só caminho percorrido. O curioso é que tal possibilidade independe do tempo. Em outras palavras, a medição feita hoje afeta, ao menos em nível de escala atômica, o futuro e o passado. Mas, como Stephen Hawking e Leonard Mlodinow propõem, essa característica de “seleção dentre possibilidades” para uma partícula pode (e deve) ser estendida a toda a história do universo e às leis que o regem (mesmo a formação do espaço-tempo quadridimensional).  

A citada característica de independência temporal se denomina por atemporal. Logo, os efeitos da consciência na matéria, quando atua como "seletor" que permite definir a história passível de descrição e despreza as potencialidades concorrentes, são atemporais.

A implicação disto é que a observação feita no que percebemos como “agora” define, em todo ou em parte, a história do universo do seu momento inicial ao seu fim (se existir um). Saindo da escala macro do universo e retornando a observação de um fóton, em particular da experiência já citada aqui, note que a redução de estado (perda de sobreposição) implica em definir um (grupo de) caminho(s) para a partícula no seu deslocamento no tempo, momento a momento. Em dado contexto, pode-se afirmar que a partícula tenha estado nesta ou naquela posição. Isso ilustra a característica temporal e local da matéria.

Todavia, se a matéria exibe características locais e temporais, a característica não local só pode vir da outra componente fundamental do universo: a consciência. Contudo, se o fator atemporal é inerente à consciência, então, por certo, no momento inicial do universo, a mente já existia [1], ainda que o espaço-tempo fosse um embrião e a matéria um aglomerado de densidade descomunal. Neste contexto, não faz sentido supor consciências (múltiplas): o universo tem dimensões pontuais neste estágio. Mais ainda: não faz sequer sentido em postular uma consciência local, presa a influências exclusivamente daquilo que a cerca.

Assim sendo, a proposição de uma mente única, uma só consciência, da qual somos parte (e utilizamos de fração da mesma) é a proposta que atende de forma simples e direta as necessidades físicas (e metafísicas) daquilo que observamos na natureza.  

O mais prudente seria afirmar que aquilo que chamamos de consciência deriva de algo que existe no universo, na criação, que independe do tempo e espaço. É exatamente essa consciência, ou mente, primária, da qual tudo deriva, é que pode ser chamada de Deus.

Sobre o que foi dito até aqui.

Baseado exclusivamente conceitos científicos (difundidos e publicados), verifica-se:

- dentre as interpretações da mecânica quântica, àquela que considera a consciência como causadora da redução de estado (grosso modo, responsável pela transição do quântico para o clássico) é a única que está em estrita e total conformidade com o que é verificável experimentalmente; e

- existe um grupo de pesquisadores, embora de posição (ainda) minoritária, que afirma que a teoria dominante de que a mente é mero epifenômeno do cérebro é muito difundida, mas não comprovada. Este mesmo grupo sugere a consideração de um estudo que englobe o conceito de transcendência da mente, pois declaram (em artigo científico de renomada revista) que constataram (o que exige verificação, não subjetividade) atividade consciente em um período de não atividade (detectável) do cérebro.

Usando, ainda, argumentos científicos, verifica-se que:

- os resultados atemporais e não locais inerentes a determinados experimentos relativos à mecânica quântica, bem como uma teoria abrangente que possa simplificar nossos conhecimentos científicos das leis estudadas pelos físicos em uma teoria unificada, requerem uma teoria base não local e atemporal (na qual tempo, espaço, matéria e energia sejam conceitos secundários);

- assim, dos experimentos, deve-se concluir (dentre outras coisas) que a nível elementar da formação do universo e suas leis, os fatores contribuintes tem de ser atemporais e não locais; e

- disto, tem-se que as partículas elementares e o fator que causa a redução de estado (pouco significante são as primeiras sem tal fator) devem ser considerados em um contexto não local e atemporal (em que, parafraseando Lavoisier, nada se perde, nada se cria, apenas se associa, ou melhor, transforma).

Agora pode-se sair do contexto estritamente científico para evidenciar uma associação inconfundível:

- a mente humana é a melhor imagem, e de semelhança inigualável, ao estado primário que conforma nosso universo, pois é por meio daquela que o universo assume a configuração clássica que verificamos (somos, portanto, co-criadores do universo); e

- sem contexto local e temporal, todas as consciência que nos caracterizam devem, obrigatoriamente, resumir-se a uma só (o que não implica que tal mente única se resuma a mera soma das nossas mentes). A consciência única extrapola a eternidade (pois este conceito envolve tempo que é um subproduto da mente única). Assim, nossas mentes figuram como imagens daquela que subsidia a existência como a experimentamos.

Obviamente que uma mente que extrapola (na verdade forma) o espaço-tempo é um conceito muito mais abrangente do que ao empregado comumente para essa palavra, sendo, portanto, a utilização do termo "mente única" uma possível imprecisão na descrição dada aqui, mas é a melhor possível... ou não? Para determinadas pessoas, a melhor designação para a realidade que cria tudo e pode ser diretamente associada à consciência (como a melhor correspondência dentre o que existe no universo) é dada pela palavra Deus.

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[1] O correto seria afirmar simplesmente que a mente existe, visto que, de acordo com a análise aqui apresentada, ela é atemporal: não faz sentido, portanto, colocar o verbo no passado ou futuro.

No princípio...

Deixe eu fazer um esclarecimento. Cabala é uma palavra hebraica. Seu significado é traduzido como “tradição”, “o que é recebido” ou “recepção”. Prefiro o primeiro significado. Os judeus têm (dentre outros) este grande mérito: mantêm a tradição viva, guardada e são os responsáveis pela mesma desaguar nos tempos modernos. Porém, a Tradição não se resume somente na Tradição Hebraica (ou Cabala, simplesmente). Quando falamos em Cabala, normalmente ligamos este conceito aos judeus. Para evitar tal confinamento, talvez o melhor seja utilizar Tradição.

Como cristão, embora tenha interesse em estudar amplas culturas e filosofias nas quais esta Tradição se mostra (ou se mostrou), tenho uma ótica pessoal moldada, por mais que eu me esforce em evitar esta “interferência”, por minhas crenças.

Isto posto, vou tentar resumir minha concepção sobre a criação, ou pelo menos, os passos iniciais desta.

A premissa aqui é a existência de um Criador (de tudo).

Para entender melhor a criação feita por um Criador incriado (Deus, Alá, etc), atentemos para alguns conceitos. Nossas ferramentas de linguagens são pobres: falar de algo que precede tempo, espaço, matéria e energia requer uma abstração deveras elevada (para quem escuta também, obviamente). O Criador está muito além de nossa capacidade mental de compreender a natureza dEle, embora sua manifestação (e nós nela) tenhamos de ser compreensíveis. Assim, tudo que existiu, existe e existira forma um conjunto mínimo contido no Criador. Todas as probabilidades possíveis de existência nele coexistem. Deus é formado também, supostamente, por existência incompatíveis com nosso universo. Não há qualquer espécie de limite nEle, e sua simetria é absoluta (ou unidade).

Segundo a cabala, a criação ocorre através de um processo que é denominado de Tsim Tsum, ou constrição. Os cabalistas atribuem este conceito a Abraão, embora só esteja registrado por escrito no Sec XIV. Eles explicam que se só existia o Criador e este compreende toda a existência do nosso universo e outros, uma quebra de simetria, um “espaço primordial”, um “útero” ou “ovo primitivo” tem de ser formado para que neste ambiente a criação pudesse vir à existência de forma diferenciada do seu criador. Este ambiente é denominado por “primogênito”, “primeiro”, “princípio” (“Reshit”, em hebraico, tem como raiz “Resh”, que significa “cabeça”). Em Reshit (No princípio...) é que tudo será criado. Reshit não só é o embrião do tempo e espaço, também o é da matéria e energia. É uma existência viva, um deus se quiser assim conceber, a forma finita mais poderosa (se Deus fosse finito, seria Reshit). Reshit se apresenta a Moisés (na sarça ardente) como "Ehyeh asher ehyeh" (“Eu sou o que Eu sou”, ou “Sou o que Sou”). Ele é o “Ser”, a condição de existência de nosso universo.

Esta necessidade de “separação”, de um espaço que abrigue a criação, ocorre por algumas necessidades (até físicas) que nos é compreensível. Filosoficamente abordando, vivemos num universo finito: o limite é uma “marca” naquilo que percebemos. Logo, há necessidade deste “limite” se manifestar e se destacar da simetria absoluta (que torna o limite inerte) de forma dominante, para que qualquer criação que tenha tal característica possa existir. Fisicamente, assim como a Terra não pode existir no interior do Sol, ou nos primeiros anos pós Big Bang, devido à alta energia que estes ambientes possuem (destroçaria a matéria necessária à existência do nosso planeta), a Fonte que originou tudo isto é, por suposição nesta explanação, de uma energia muito além das nossas escalas, logo incompatível com escalas mensuráveis de energia (inclua nosso universo nesta conta).

Bom, isto é para explicar o “No princípio...” de Gêneses 1,1. Acho que dá para perceber que o assunto não é simples, requerendo exposições bem elaboradas e de difícil síntese (pelo menos para mim).

Um universo criado

Parte 1

“... assim como deveríamos permitir que a nossa artista trabalhasse livremente a partir de uma tela, do mesmo modo devemos permitir que a teoria das cordas crie o seu próprio ambiente espaço-temporal, começando com uma configuração destituída de espaço e de tempo.

Espera-se que tendo essa tela em branco como ponto de partida - (...) – a teoria seja capaz de descrever um universo que evolui para uma forma na qual um pano de fundo de vibrações de cordas coerentes emerge, produzindo as notações convencionais de espaço e tempo. Tal versão revelaria que o espaço, o tempo e, por extensão, as dimensões não são elementos definidores essenciais do universo. São, ao contrário, noções convenientes que surgem a partir de um estado mais básico, atávico e primário.”

O Universo Elegante, de Brian Greene

As palavras que escrevo neste texto são, em especial, para aqueles que vêm na ciência, na física em particular, um sublime esforço da criatura almejando o entendimento daquilo que o Criador fez. A ciência deve muito ao esforço racional de pensadores das antigas Universidades do Sec XIII, os quais foram influenciados pelo conceito monoteísta de um só Deus de suprema sabedoria que cria um universo racional e permite à existência em tal ambiente de um ser (o homem) que é sua imagem e semelhança, logo, capaz de entender tudo aquilo que o cerca (embora não necessariamente seu Criador além do que é manifesto na criação).

            Nos textos anteriores, o ponto de vista inicial foi uma determinada experiência física e as teorias científicas que a explica. Neste contexto, mostrei a indispensável necessidade de existência de Deus (ao menos de um conceito dEle). Mas qual conceito, ou melhor, quais características seriam indispensáveis a Deus para uma harmonia perfeita com o universo? É possível atender a inspiração científica da citação feita nos parágrafos de abertura que transcrevi no início deste texto?

Alguém, de convicção mais ortodoxa, poderia argumentar que não devemos (ou podemos) sujeitar Deus a nada, ele é quem é senhor de tudo. Concordo. Todavia, mesmo quem assim concebe, por certo toma Deus como a base primária e única da existência. Se assim o é, então, certamente, o universo vem dEle. Logo, entender o cosmo, como ele é sustentado, é entender aquilo que Deus nos mostra, o que o Criador demonstra de sua natureza mais intima. Estudar a natureza e suas leis é uma devoção eterna e sublime à obra máxima do Criador.

Com base nestes argumentos, por parte de determinados religiosos, considero um enorme erro desprezar ou dispensar o estudo científico, ainda mais sob a alegação de se perceber, neste tipo de aprendizado, algum insulto ao criador. Falta a visão do quanto é importante estar imerso no máximo do conhecimento produzido pela inteligência humana, a fim de atestar, até em termos físicos, o quão grandioso é o Criador. Se assim não o fizerem, deixarão os militantes ateus (os quais não perfazem a totalidade desses) se arvorarem das descobertas científicas a ponto de chegarem a distorcer parte delas em favor da filosofia de vida materialista que adotam, ocultando os apontamentos cabais em contrário.

 Então, partindo em direção oposta ao que foi feito nos últimos textos, suporemos a existência de Deus, naquilo que percebo ser totalmente compatível com o cristianismo, e veremos se é possível apresentar um desdobramento natural em que o universo físico emerja de forma coerente e de acordo com as notações convencionais que verificamos.

Continua.

“Em algum ponto da validação de todas as alegações ou hipóteses de verdade, um salto de fé é um ingrediente indispensável. Na base de todas as buscas humanas do entendimento e da verdade, incluindo-se a pesquisa científica, está presente um elemento de confiança que não pode ser erradicado. Se você se pega duvidando do que acabo de dizer, é apenar porque, neste exato momento, você confia na sua mente o suficiente para preocupar-se com a minha asserção. Você não pode deixar de confiar em sua capacidade intelectual, mesmo quando está em dúvida. Além disso, você expõe seu questionamento crítico porque acredita que vale a pena procurar a verdade. A fé, nesse sentido, não no sentido de loucas fantasias e desejos impossíveis, está na raiz de toda religião – e ciência – autêntica.”

God and the New Atheists, de John F Haught