A física dos Vingadores: Ultimato

Continuação da parte 1. Aviso: Contém spoilers.

Thanos conseguiu as joias do infinito, estalou os dedos e destruiu metade da humanidade. Cumprida a sua missão no universo, também destruiu as próprias joias.

A solução do filme: voltar no tempo, recuperar as joias, e trazer as pessoas de volta à vida…

O Paradoxo do avô

Tudo quanto é filme de viagem no tempo explora o paradoxo do avô.

O que acontece se um viajante do tempo mata o seu próprio avô? Sem ele, como o viajante do tempo sequer existiria?

Em “De volta para o futuro”, ocorrem ações determinísticas: à medida em que o passado é alterado, o presente muda também.

David Deutsch

O filme dos Vingadores cita um certo “Princípio de Deutsch”, que não existe. Mas a pessoa, sim. É uma homenagem a David Deutsch, físico israelense.

Ele fundamentou as bases da computação quântica, nos anos 90. Tem um algoritmo, que leva o seu nome, e é o primeiro algoritmo quântico inventado.

Deutsch é um pensador extremamente não-convencional. Ele defende a interpretação de multiverso da física quântica.

Multiversos

Imagine o gato de Schrodinger: um gato, preso numa caixa fechada. Um átomo pode disparar ou não uma armadilha radioativa. Enquanto não fazemos a observação, o gato está no estado de superposição vivo e morto ao mesmo tempo.

Para a interpretação de multiversos, é como se o universo inteiro se dividisse em dois: um em que o gato está vivo, e outro em que ele está morto!

A maioria dos pesquisadores acha essa interpretação completamente maluca. Por que o universo inteiro se duplicaria a cada evento de incerteza como o acima? É exatamente oposta ao princípio da navalha de Occan (entre duas alternativas, a mais simples é a correta). E a conservação de energia?

Entretanto, este tipo de pensamento divergente pode ser a chave para soluções completamente impossíveis no raciocínio comum.

Deustch propôs, no artigo “Quantum Mechanics Near Closed Timelike Lines”, uma solução ao paradoxo do avô.

Linhas do tempo fechadas

A solução é mais ou menos assim: quando o viajante volta no tempo e mata o avô, não podemos pensar em termos determinísticos puros. Temos que pensar em termos probabilísticos.

Como no gato de Schrodinger, imagine que em 50% das vezes ele volta no tempo e mata o avô, 50% das vezes, não.

Este raciocínio evita contradições. Nas vezes em que mata o avô, mesmo assim o viajante continua existindo com 50% de chance. Dessa forma, mesmo sem o avô ele é capaz de existir e voltar no tempo para matar o avô.

Pelo visto, Tony Stark leu o artigo…

O Paradoxo EPR

No filme, Stark cita o paradoxo EPR, e emenda: “ao invés do Lang viajar através do tempo, o tempo é que viaja através dele”. Bom, EPR não tem relação alguma com a explicação dada.

EPR vem de um famoso artigo escrito por Einstein – Podolsky – Rosen.

Einstein, apesar de já famoso e reconhecidamente genial, era visto como um “velho chato” pelos pares na época. Um dos motivos era que ele não aceitava a interpretação da física quântica, liderada por Niels Bohr, outro titã da época.

O artigo foi uma tentativa de dizer que havia furos na teoria. Ironicamente, o artigo mostrou sim as esquisitices da teoria, porém, ao mesmo tempo virou um dos pilares do novo conhecimento. Mais ou menos como os torcedores do Palmeiras, que eram ofendidos com o termo “porco” pelos rivais, e no final das contas assumiram o mesmo como hino de guerra, dessa forma neutralizando as ofensas.

Pela teoria, dois átomos (ou fótons, ou qualquer coisa que possa ser um qubit) podem ficar num estado “emaranhado”. Os spins dos dois fótons assumem uma coreografia: ou ambos ficam para cima, ou ambos para baixo – nunca vai haver situação em que um é visto para cima e outro para baixo. Entretanto, é impossível saber se o estado será medido para cima ou para baixo.

Sapatos do Paulo Guedes

É mais fácil pensar em termos de sapatos. O Paulo Guedes tem um sapato mágico, que fica aleatoriamente trocando de estados: ora é uma meia, ora é um sapato azul. Podemos medir, ou seja, podemos dar um clique e o sapato assume para sempre ser uma meia ou um sapato azul, para de mudar.

Normalmente, os pares do sapato são independentes. Um pode ser meia, outro pode ser um sapato azul, sem correlação.

Porém, quando os sapatos estão emaranhados, ambos os pares sempre ficam iguais: ou sempre meias ou sempre sapatos azuis.

É impossível saber em qual o estado vai ficar. Só é possível afirmar que os pares serão iguais.

O raciocínio do trio EPR foi o seguinte. Pego um par do sapato, mando para Júpiter. Pego o outro par do sapato, mando para Andrômeda, a anos-luz de distância.

Dou o clique para medir, e ambos os pares serão iguais.

Porém, aí está o paradoxo. Como um par de sapatos sabe o estado que o outro escolheu?

Se há troca de informação, ela teve que ocorrer à velocidade maior que a luz, o que é proibido pela Teoria da Relatividade. EPR sustentava que devia haver uma “variável oculta” que explicasse o fato, e a teoria estaria incompleta ou errada.

Einstein chamou o paradoxo de “Ação fantasmagórica à distância”.

Niels Bohr deu alguma explicação mal dada para o Paradoxo EPR, que ficou esquecido por anos. Até que um físico chamado John Bell bolou uma forma de testar se havia ou não uma variável oculta. Resultado: não há variável oculta.

Se não há variável oculta, como explicar que um par sabe o estado do outro? Os físicos inventaram um termo, “não-localidade”, para dizer que o local não importa para a física quântica – ou seja, empurraram a sujeira para baixo do tapete: é assim e pronto.

Como disse o grande físico Richard Feynman: “Posso afirmar que ninguém realmente entende a mecânica quântica. Quem afirma que entendeu é porque não entendeu nada”.

Ou, prefiro citar Shakespeare: “Há mais no céu e na terra do que sonha a nossa vã filosofia”.