Arte Hobson
(1934-)
Art Hobson é professor emérito de física na Universidade do Arkansas.
Em 2013, Hobson publicou um artigo no American Journal of Physics intitulado " Não Existem Partículas, Existem Apenas Campos ", que lembra os artigos similares de Schrödinger de 1952 - "Existem Saltos Quânticos", Parte I e Parte II . O objetivo do artigo é mostrar que todo "quantum" (todo objeto quântico, como um elétron ou um fóton) é um objeto espacialmente extenso indefinidamente. Como Louis de Broglie descreveu em 1924, cada elétron (ou outro quantum) "preenche todo o espaço"!
Em 2017, Hobson publicou Tales of the Quantum , um livro notável que tenta esclarecer as muitas divergências sobre a interpretação da mecânica quântica entre físicos, bem como entre filósofos da ciência e "pseudocientistas" que escreveram livros de grande sucesso financeiro explorando os aparentes mistérios da mecânica quântica.
O livro tem como objetivo esclarecer a relação entre os aspectos ondulatórios e corpusculares dos objetos quânticos ( dualidade onda-partícula ), defender a aleatoriedade fundamental nos processos quânticos ( acaso ontológico ), explicar como algo pode estar em dois lugares ao mesmo tempo e compreender os saltos quânticos (que Erwin Schrödinger notoriamente negou, juntamente com a existência de partículas pontuais espacialmente localizadas).
Em Contos , Hobson também discute o problema da medição do ponto de vista da decoerência , em que "nada jamais acontece" sem um "colapso" da função de onda universal. Os decoerentistas às vezes descrevem o problema da medição como "nunca ver nenhuma superposição macroscópica".
Hobson aborda o difícil problema da irreversibilidade macroscópica (o aumento da entropia global exigido pela segunda lei da termodinâmica) com a reversibilidade microscópica assumida das colisões atômicas e moleculares.
O livro contém diversas ilustrações excelentes para explicar as intrigantes observações experimentais. Hobson aborda toda a gama de importantes processos quânticos com esta narrativa altamente acessível e sem jargões matemáticos.
Ainda em 2017, Hobson utilizou o diabólico experimento do " Gato de Schrödinger " para explicar a "medição", bem como o "princípio da superposição" que está na base da ideia de "estar em dois lugares ao mesmo tempo".
Assim como Schrödinger (e Einstein), Hobson decide no debate "partículas ou campos" apenas pelo lado dos campos. Este é, naturalmente, o sonho de Einstein de uma "teoria do campo unificado" e o "sonho de Steven Weinberg de uma teoria final" (de campos). As partículas são "singularidades" que apenas aparentam ser objetos discretos no que é, na verdade, um campo contínuo .
Hobson reflete sobre a preocupação de Einstein no paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen de 1935 , de que a física deveria descrever uma realidade local objetiva , em vez da " não-localidade " encontrada na confirmação experimental, nas últimas décadas, do que Einstein chamou de "ação fantasmagórica à distância". Partículas emaranhadas aparentemente demonstram influências mais rápidas que a luz entre um experimento e um segundo experimento em uma separação "espacial" distante. A relatividade especial de Einstein, de 1905, mostrou que nenhum efeito "causal" pode conectar eventos fora dos cones de luz uns dos outros.
Mais recentemente, Hobson propõe resolver o problema da " medição " quântica. Ele coloca "medição" entre aspas porque muitas vezes se assume que ela requer um "medidor" ou um "observador consciente" que " colapsa a função de onda ", ou seja, um físico trabalhando no laboratório que realiza a medição. Hobson afirma corretamente que a medição está em toda parte; ela é a ligação entre o mundo quântico e o mundo macroscópico [clássico]." (p. 191)
Em 2024, Hobson publicou o livro " Campos e seus Quanta: Compreendendo os Fundamentos Quânticos ". Em seu prefácio, ele escreve...
Questões relacionadas à realidade e ao significado da função de onda, e à dualidade onda-partícula, são resolvidas ao levarmos a sério nossa teoria mais precisa e abrangente — a teoria quântica de campos — como uma descrição da realidade abrangente. A teoria quântica de campos está por trás dos muitos sucessos do Modelo Padrão da física de altas energias. A física quântica padrão é simplesmente o limite de baixa energia dessa teoria. Nossa reflexão sobre os fundamentos quânticos deve levar a sério a teoria mais ampla: o universo é um conjunto de campos quantizados. Os quanta desses campos não são "partículas". Como disse de Broglie, cada elétron, em princípio, preenche todo o universo... Todos os quanta são simplesmente excitações ou ondas em campos universais subjacentes.
Campos , p.viii
No limite de baixa energia e não relativístico da teoria quântica de campos, o campo de Hobson é a onda de de Broglie, ou a função de onda moderna Ψ, sempre que houver uma probabilidade não nula de encontrar a "partícula" associada, ou, como diz Hobson, o "quantum" do campo.
No capítulo 9 sobre Emaranhamento, Não-localidade e Relatividade Especial, Hobson afirma que a não-localidade "decorre imediatamente da unidade do quantum individual e está inscrita em toda a PQ [física quântica]". "As correlações não-locais foram incorporadas à PQ quando Max Planck propôs a quantização da energia em 1900." ( Fields , p. 158)
O exemplo clássico de não-localidade são dois fótons emaranhados que viajam até serem detectados por Alice e Bob. Hobson escreve:
Alice, que preside um laboratório que abriga o detector A1/A2, detecta o fóton emaranhado A. Bob, em um laboratório distante que abriga o detector B1/B2, detecta o fóton B. Teoricamente, Alice e Bob poderiam residir em galáxias distantes...
Os dois resultados aparecem simultaneamente para Alice e Bob, dependendo de quem medir "primeiro". Em experimentos normais, as medições são feitas simultaneamente. Não há nada "agindo através da distância" entre eles.
O entrelaçamento permite que Alice colapse instantaneamente o fóton de Bob simplesmente detectando seu próprio fóton. Além disso, ela pode alterar instantaneamente as correlações entre seus resultados e os resultados de Bob... Portanto, há ação real, instantânea, a uma distância arbitrária. Isso levanta uma questão óbvia: a não-localidade quântica viola a proibição da relatividade restrita sobre a sinalização instantânea?
Campos , p. 163
Referências
Medições Quânticas
Sem partículas, apenas campos.
Resposta a Nico van Kampen
Gato de Schrödinger
Emaranhamento e o Problema da Medição
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Pesquisador