Diversos filósofos da ciência e escritores científicos escreveram livros e artigos sobre o emaranhamento quântico, descrevendo-o como estranho, impossível, ilógico e irreal.

Os físicos também descreveram os fenômenos quânticos como irreais, como definidores de uma nova "realidade quântica" e como simplesmente impossíveis de entender em termos da física clássica pré-quântica.

Analisamos dez livros recentes de filósofos da ciência e renomados escritores científicos, juntamente com argumentos-chave de físicos das décadas de 1950 e 1960. Discutimos algumas perspectivas sobre fenômenos quânticos que podem ser obtidas examinando as informações disponíveis sobre os estados quânticos antes e depois de uma medição quântica, especialmente quando o momento total é conservado.

Os próprios fundadores da mecânica quântica tinham visões extremas, como a de que os fenômenos quânticos poderiam estar além da compreensão humana.

Niels Bohr : "Não existe um mundo quântico."

Werner Heisenberg : "Não podemos descobrir como a natureza realmente é, apenas o que podemos saber sobre ela."

Albert Einstein , "Ação fantasmagórica à distância".

Richard Feynman disse : "Ninguém entende a mecânica quântica." "O experimento da dupla fenda é o mistério [central] da mecânica quântica." Feynman o chamou de o único mistério , e agora sabemos que ele também explica o emaranhamento quântico .

Apenas uma pessoa afirma explicitamente que a conservação do momento angular (spin) pode explicar as correlações perfeitas entre partículas emaranhadas distantes. Foi Eugene Wigner, em 1963, após o trabalho de David Bohm (1952), mas pouco antes de John Bell (1964). Bell, Bohm e Einstein, antes deles, usaram implicitamente a conservação do momento para compreender as propriedades de partículas amplamente separadas .

A crítica de que o spin z específico (ou spin x ou spin y) que medimos não existia antes da medição é correta , pois sabemos que spins definidos em todas as direções não podem coexistir, e podemos escolher medir em uma direção aleatória, é válida. Mas também é correto afirmar que, se medirmos qualquer uma das partículas e descobrirmos ("criarmos a realidade") que o spin z está para cima, então, como o spin z total deve permanecer zero pela conservação do momento angular (de spin), o spin z da outra partícula será encontrado como estando para baixo, desde que a medição seja feita na mesma direção (previamente acordada).

Antes da medição, o estado de spin das duas partículas (spin zero total, sem direção preferencial, é chamado de estado singleto ) é rotacionalmente simétrico , o mesmo em todas as direções. Qualquer que seja a direção escolhida para a medição, os dois spins encontrados nessa direção serão necessariamente opostos para satisfazer a conservação do momento angular. Isso não ocorre porque medimos uma partícula primeiro e, em seguida, essa partícula faz com que a outra se alinhe. Isso ocorre porque a função de onda de duas partículas em colapso, Ψ _12, é uma propriedade compartilhada por ambas as partículas, como Erwin Schrödinger demonstrou em 1935 ao definir o emaranhamento .

A função de onda de duas partículas Ψ ₁₂ colapsa para o produto de funções de onda de partícula única desentrelaçadas Ψ ₁ Ψ ₂ . Juntas, elas ainda satisfazem a conservação do momento angular. Se Ψ ₁ tiver spin para cima, Ψ ₂ terá spin para baixo. Isso não ocorre porque uma age sobre a outra.

Trata-se de uma medição que desembaraça (ou decoera ) a função de onda de duas partículas, causando o " colapso da função de onda " que separa as duas partículas. Einstein esperava que as partículas emaranhadas pudessem se separar simplesmente se afastando o suficiente uma da outra, mas Schrödinger explicou a Einstein que não era esse o caso, e experimentos de emaranhamento em grandes distâncias comprovaram a teoria de Schrödinger. Somente uma medição que colapsa a função de onda pode desembaraçar as partículas.

Note que a Interpretação de Copenhague de Niels Bohr , de que o valor do spin medido "não existia" antes da medição, está correta. A direção da medição foi escolhida pelo experimentador. Werner Heisenberg chamou isso de "livre escolha" do experimentador. Se o spin seria para cima ou para baixo não era determinado, mas aleatório. Paul Dirac chamou isso de "escolha da natureza".

O spin e sua direção certamente não foram determinados na época do emaranhamento inicial, como alguns sugeriram. Nem foram predeterminados no início do universo, como os físicos matemáticos deterministas às vezes afirmam. Essas propriedades surgem ( emergem ) perfeitamente correlacionadas na primeira medição, causadas (ou, como diriam Heisenberg e Bohr, " criadas ") pela medição.

Aczel, AD (2002). Emaranhamento: o maior mistério da física . Raincoast Books.

Ananthaswamy, A. (2019). Através de duas portas ao mesmo tempo: O elegante experimento que captura o enigma de nossa realidade quântica . Dutton.

Ball, P. (2020). Além do estranho . Editora da Universidade de Chicago.

Becker, A. (2018). O que é real? Nova Iorque: Basic Books.

Brody, J. (2020). Emaranhamento quântico . MIT Press.

Herbert, N. (2011). Realidade quântica: além da nova física . Anchor.

Kaiser, D. (2011). Como os hippies salvaram a física, a contracultura e o renascimento quântico . Norton.

Kumar, M. (2008). Quântica: Einstein, Bohr e o grande debate sobre a natureza da realidade . Icon Books Ltd.

Lindley, D. (2008). Para onde vai a estranheza?: por que a mecânica quântica é estranha, mas não tão estranha quanto você pensa . Livros básicos.

Maudlin, T. (2011). Não-localidade quântica e relatividade: indícios metafísicos da física moderna . Wiley-Blackwell; 3ª edição.

Musser, G. (2015). Ação fantasmagórica à distância: o fenômeno que reinventa o espaço e o tempo - e o que isso significa para buracos negros, o Big Bang e teorias de tudo . Macmillan.

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