Eugene Wigner tornou a física quântica ainda mais subjetiva do que John von Neumann ou mesmo Erwin Schrödinger com seu famoso Paradoxo do Gato . Wigner afirmava que uma medição quântica requer a mente de um observador consciente , sem a qual as funções de onda nunca colapsam e nada acontece no universo. Ele escreveu:

Até poucos anos atrás, a "existência" de uma mente ou alma teria sido veementemente negada pela maioria dos cientistas físicos. Os brilhantes sucessos da física mecanicista e, de forma mais geral, da física macroscópica e da química ofuscaram o fato óbvio de que pensamentos, desejos e emoções não são feitos de matéria, e era quase universalmente aceito entre os cientistas físicos que não existe nada além da matéria.

Este é o "demônio" superinteligente de Laplace .

O ápice dessa crença era a convicção de que, se soubéssemos as posições e velocidades de todos os átomos em um dado instante, poderíamos calcular o destino do universo para todo o futuro. Mesmo hoje, existem adeptos dessa visão, embora em menor número entre os físicos do que — ironicamente — entre os bioquímicos.

Existem diversas razões para o retorno, por parte da maioria dos cientistas físicos, ao espírito do " Cogito ergo sum " de Descartes, que reconhece o pensamento, ou seja, a mente, como primordial. Em primeiro lugar, os brilhantes sucessos da mecânica não apenas se perderam no passado; eles também foram reconhecidos como sucessos parciais, relacionados a uma gama restrita de fenômenos, todos no domínio macroscópico. Quando o campo da teoria física foi expandido para abranger os fenômenos microscópicos, por meio da criação da mecânica quântica, o conceito de consciência voltou à tona: não era possível formular as leis da mecânica quântica de maneira totalmente consistente sem fazer referência à consciência.

Aqui Wigner descreve o " Schnitt " ou "corte" de Werner Heisenberg e John von Neumann .
John Bell chamou-o de " divisão astuta ".

Tudo o que a mecânica quântica se propõe a fornecer são conexões probabilísticas entre impressões subsequentes (também chamadas de "apercepções") da consciência, e embora a linha divisória entre o observador, cuja consciência está sendo afetada, e o objeto físico observado possa ser deslocada consideravelmente para um ou outro, ela não pode ser eliminada. Pode ser prematuro acreditar que a filosofia atual da mecânica quântica permanecerá uma característica permanente das futuras teorias físicas; permanecerá notável, seja qual for a forma como nossos conceitos futuros se desenvolvam, que o próprio estudo do mundo externo tenha levado à conclusão de que o conteúdo da consciência é uma realidade última.

("Observações sobre a questão mente-corpo", em Simetrias e Reflexões , p. 171)

Em um importante artigo escrito após Bohm e antes do artigo de Bell de 1964 sobre o "teorema" , Eugene Wigner afirmou claramente, em 1963, que as posições simetricamente dispostas (para o artigo sobre EPR ) são causadas pela conservação do momento linear e que os spins eletrônicos perfeitamente opostos (para a versão de David Bohm sobre a não-localidade dos elétrons) são o resultado da conservação do momento angular . Wigner escreveu:

Se uma medição do momento de uma das partículas for realizada — a possibilidade disso nunca é questionada — e o resultado for p , o vetor de estado da outra partícula torna-se repentinamente uma onda plana (ligeiramente amortecida) com momento -p . Essa afirmação é sinônima da afirmação de que uma medição do momento da segunda partícula resultaria em -p , como decorre da lei de conservação do momento linear. A mesma conclusão pode ser obtida também por meio de um cálculo formal dos possíveis resultados de uma medição conjunta dos momentos das duas partículas.

Pode-se ir ainda mais longe: em vez de medir o momento linear de uma partícula, pode-se medir seu momento angular em torno de um eixo fixo. Se essa medição resultar no valor mℏ , o vetor de estado da outra partícula torna-se repentinamente uma onda cilíndrica para a qual a mesma componente do momento angular é -mℏ . Essa afirmação é novamente sinônima da afirmação de que uma medição da referida componente do momento angular da segunda partícula certamente resultaria no valor -mℏ . Isso pode ser inferido novamente da lei de conservação do momento angular (que é zero para as duas partículas juntas) ou por meio de uma análise formal.

Wigner complicou o problema do "Schnitt" de von Neumann (ou da "divisão instável" de John Bell ) que forma a linha divisória entre o mundo quântico e o aparato de medição clássico. Wigner o levou ainda mais para a mente consciente do observador.

Costuma-se dizer que Wigner expandiu o problema do Gato de Schrödinger , adicionando um segundo observador dentro do laboratório, conhecido como o Amigo de Wigner . As representações populares do Amigo de Wigner geralmente o descrevem observando uma superposição de um gato vivo e um gato morto. Na verdade, o exemplo de Wigner era um fóton e se sua função de onda colapsava, causando um clarão visível para seu amigo ou não. O objetivo de Wigner era demonstrar que somente a consciência pode colapsar uma função de onda.

Vamos usar o exemplo do gato, porque é mais vívido. Você pode ver o argumento original de Wigner na página "Amigo de Wigner" .

O amigo físico dentro do laboratório abre a caixa e observa um gato vivo ou morto. Mas Wigner está fora do laboratório e não sabe o resultado. Wigner diz que isso parece deixar o mundo em uma superposição de estados - "gato morto/amigo triste" e "gato vivo/amigo feliz".

Wigner afirma que qualquer dispositivo de medição material inanimado fica em uma superposição de estados. Isso incluiria a si mesmo e a seu amigo, exceto pela consciência humana. Ele resolve seu paradoxo dizendo que a consciência colapsa a função de onda, tanto a de seu amigo dentro do laboratório quanto a sua própria.

A interpretação da informação pela mecânica quântica ajuda a resolver esse paradoxo da seguinte forma:

• Se o amigo físico dentro do laboratório olhar claramente dentro da caixa e registrar o resultado em um caderno, podemos concluir com segurança que a superposição de estados "colapsou" (foi projetada) no estado de gato morto ou gato vivo.

• No caso do contador Geiger que detecta o decaimento nuclear, ocorre a liberação de uma avalanche irreversível de elétrons, que registra macroscopicamente o evento e fornece a energia necessária para romper o frasco de cianeto.

  

• Novas informações foram criadas no universo. A entropia foi dissipada, portanto a mudança é irreversível .

• Podemos assumir que uma observação foi feita, registrada como uma medição e, para satisfazer Wigner, von Neumann, Wheeler, Bell e outros, que a medição entrou na mente do "observador consciente", embora nossa interpretação da informação não exija essa etapa. O colapso da função de onda ocorre com a criação de novas informações, sem a necessidade de observações ou medições.

  John Bell brincou perguntando se o observador consciente precisaria de um doutorado para colapsar uma função de onda. Aqui está um diagrama que Bell desenhou da divisão instável, com uma anotação onde a interpretação da informação da mecânica quântica diz que o colapso ocorre (sem necessidade de observadores).

  

• Como Wigner não conhece o resultado exato, ele só conhece as possibilidades e pode estimar probabilidades comuns, por exemplo, que há 75% de chance de o gato estar morto e 25% de probabilidade de o gato estar vivo.

• Mas eis a resolução do paradoxo de Wigner. Essas probabilidades não se referem mais a estados quânticos sobrepostos interferindo uns com os outros. Não são mais probabilidades quânticas . O gato está morto ou vivo! As chances não são mais ontológicas. São epistêmicas, mera ignorância humana.

• Portanto, Wigner está errado ao concluir que o gato permanece em uma superposição quântica de estados de gato vivo e gato morto.

• Nem o gato jamais esteve em tal superposição! Afinal, o gato é animado — e consciente. Foram nossos cálculos de decaimento nuclear que utilizaram a superposição quântica como nossas melhores estimativas. E foi importante incluir os possíveis efeitos de interferência enquanto as funções de onda (do núcleo em decaimento) ainda eram coerentes. Assim que obtemos informações sobre o decaimento nuclear, as funções de onda se decoerem e precisamos recorrer às probabilidades "clássicas".

Wigner sobre o problema da medição e o experimento EPR

Wigner foi uma exceção entre os físicos ao mencionar leis de conservação em sua discussão sobre o experimento de Einstein-Podolsky-Rosen .