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Essa tal Física Quântica

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A palavra “quântica/o” atualmente possui várias funções, desde estratégia de marketing para aumentar a venda de produtos assim rotulados, passando por cartada final em acaloradas discussões sobre qualquer coisa “estranha”, sinônimo de “fenômeno da consciência” e finalmente representar um corpo de conhecimento científico sobre o funcionamento dos átomos e das “coisas” que os compõem.

É interessante notar o quão diferente são as visões do público em geral e das pessoas que trabalham diariamente com a realidade quântica. Nesse texto farei alguns comentários sobre a visão dos físicos, do público e vou tentar encaminhar um acordo entre ambas as partes. Será possível?

Cientistas, o que é essa tal Física Quântica? 

Para os cientistas, o domínio da Física Quântica trata das coisas muito pequenas que empilhadas compõem as coisas grandes - as coisas que experienciamos através dos nossos sentidos, que por sua vez se manifestam em nossas mentes. Acontece que as coisas pequenas, seguem outras leis e se comportam de forma completamente diferente dos objetos que experimentamos em nosso cotidiano. Chamamos de teoria quântica o conjunto de leis matemáticas que descrevem o (mal) comportamento das pequenas coisas materiais.

O próximo ponto a ser esclarecido é que há uma parte da Física Quântica que os cientistas entendem e outra que não. A parte que entendemos compreende os fatos quânticos - os dados empíricos, as coisas que a natureza nos revela - e a teoria quântica - o formalismo matemático que descreve os fatos quânticos. Medindo as respostas que a natureza apresenta às nossas perguntas e manipulando os símbolos matemáticos através do nosso aparato racional, é possível criar fantásticas tecnologias como o laser, o transistor (que está nos processadores dos microcomputadores) e aparelhos de física médica.

A princípio, poderíamos ficar por aqui com o que entendemos e com o desenvolvimento das tecnologias materiais. Já está bom, não? Acontece que somos impossivelmente curiosos e invariavelmente nos perguntaremos: o que tudo isso significa, o que os fatos quânticos nos ensinam sobre a realidade que nos abraça? O que tudo isso implica para mim que faço parte disso tudo? Essa é a metafísica, a parte que ainda não entendemos.

Ao tentarmos traduzir a matemática e os fatos quânticos para a linguagem humana, criamos uma interpretação. O ponto é que atualmente existem diferentes interpretações que são incompatíveis entre si e ainda sim todas são compatíveis com os fatos quânticos! Em outras palavras, não há consenso entre os físicos sobre o que é a realidade quântica. Ainda não conseguimos construir uma imagem mental definitiva sobre o que está realmente acontecendo “lá embaixo”.

Uma novidade que a teoria quântica traz em relação às teorias clássicas é a existência de um processo de observação. Tentando traduzir a matemática, funciona mais ou menos assim: enquanto livres, descrevemos as entidades quânticas como (segure-se para não cair da cadeira) fazendo tudo que lhes é possível ao mesmo tempo. Sim, estando em todas as posições, dizendo sim E não ao mesmo tempo. Mas isso é muito estranho e nos esforçamos para tentar assistir esta bizarrice de camarote. Porém, quando interferimos com o sistema quântico, quando fazemos uma observação, algo curioso acontece. As entidades quânticas quando averiguadas sobre o que estão fazendo em um certo momento passam a se comportar de forma clássica. Estão em apenas um lugar, fazendo apenas uma coisa. Ao serem observadas, o comportamento das entidades quânticas é alterado de maneira abrupta! Mas o que exatamente caracteriza uma observação? O que, ou quem é o responsável?

Uma vertente de interpretação que foi discutida no início do século XX é a de que a física quântica representa o fantástico momento histórico em que aprendemos que não é possível descrever o universo de fora sem fazer referência à experiência interna. Ou seja, de alguma forma a consciência deve entrar nas equações da física para uma descrição completa da realidade. O observador somos nós! Essa visão que foi defendida por físicos como John Von Neumann e Eugene Wigner (e mais recentemente por Bernard d'Espagnat , Evan Harris Walker , Henry Stapp), ficou conhecida como interpretação subjetivista.
Com o desenrolar da segunda guerra mundial, os governos perceberam a importância das tecnologias desenvolvidas pelos físicos: radar, bomba atômica, etc. Para formar o maior número no menor tempo possível, todas as questões metafísicas foram excluídas do processo de formação dos físicos (recomendo o livro “How the hippies saved physics” do historiador da ciência do MIT, David Kaiser). Como resultado do processo de pragmatização do conhecimento natural, as interpretações subjetivistas saíram de moda, dando lugar a outras visões de cunho estritamente material. Atualmente prefere-se acreditar na existência de infinitas realidades paralelas do que introduzir na física o desconfortável ingrediente subjetivo.

Pessoal, o que é essa tal Física Quântica? 

Talvez você já presenciou essa cena. Estamos em uma mesa de bar, papo animado rolando e lá pelas tantas alguém começa a relatar algo estranho que jura que aconteceu certa vez. O clima vai esquentando e quando a coisa fica complicada e ninguém entende mais nada, quando os alicerces da realidade que nos sustentam estão prestes a colapsar, alguém tira da manga a cartada mágica que encerra a discussão e curiosamente tranquiliza os corações aflitos: “tudo é muito quântico”.

De acordo com a visão popular, física quântica serve entre outras coisas para: provar cientificamente a existência da alma, comprovar a eficácia de terapias alternativas (como por exemplo acupuntura, homeopatia, constelações familiares, reiki, etc) e consagrar o poder do pensamento positivo. É nítido que a visão popular do termo “quântico” está mais associada a questão da consciência do que a da matéria. Entendo que quando se fala de “saúde quântica”, na verdade está se questionando o papel da consciência na construção da realidade. Porém, a relação entre quântico e consciência não é óbvia como usualmente propagado, muito pelo contrário é tema de alta controvérsia.

Muitos abusos tem sido cometidos através da associação dos fatos quânticos à crenças individuais ou coletivas de cunho religioso (eventualmente de cunho comercial). Confunde-se o “é possível” com o “cientificamente comprovado”. Embora existam várias interpretações diferentes da física quântica, é comum nesse contexto apegar-se a uma particular e simplesmente ignorar as outras. Acredito que para aventurar-se no território da filosofia quântica, é necessário lidar com as incertezas, avaliar as possibilidades e ter a dúvida como a sua melhor aliada. Algo como “não entendemos, mas pode ser assim ou assado. Posso até me identificar mais com a opção x, mas mesmo assim sempre sobra uma interrogação no final da frase. Que mistério fascinante!”.

Os cientistas em geral assistem as reinvindicações populares de cabelos em pé. Na sua visão, a teoria quântica que foi construída com duro trabalho, suor e lágrimas, serve para dialogar com as coisas materiais muito pequenas. Por sua vez, embora ainda não entendam o porquê, quando muitas coisas pequenas são empilhadas, a física deixa de ser quântica e torna-se clássica.

Os cientistas questionam-se: “como podem extrapolar a teoria quântica para o domínio do muito grande e portador de mente (nós mesmos)? Não faz sentido, estão tentando usar um martelo para serrar”. Em geral, entende-se que há um problema básico de compreensão e as portas do templo são fechadas para os que não estão preparados para manipular as ferramentas intelectuais – “na verdade é mais complicado, mas deixem que estamos cuidando disso”.

O público, por sua vez, visualiza o templo científico e pensa “são muito inteligentes, mas não estão sentindo a realidade como nós. Estão fechados em suas mentes. Nós precisamos de explicações para o que estamos experimentando. Existe algo a mais”.

Da forma como as coisas estão atualmente, esse texto acabaria aqui com a triste conclusão do distanciamento entre a visão científica e do público em geral. Porém, venho propor uma alternativa.

Uma possível conciliação?

Para fazer as pazes entre ambos os lados, é necessário buscar uma explicação que conecte o micro e o macro, o objetivo e o subjetivo (ou de forma oposta, buscar a explicação do porquê isso não é possível). Por mais difícil que pareça, por mais longe que podemos estar desse objetivo, visualizamos algumas possibilidades. Temos algumas sugestões sobre onde essa trilha pode começar e todas, invariavelmente pedem que encaremos de frente a questão da consciência.

Para os físicos, a introdução da consciência nas equações é desconfortável. Embora seja a nossa experiência mais direta, é o fenômeno mais misterioso de todos. Mal sabemos por onde começar já que não temos teorias satisfatórias que expliquem o que é e como funciona. Não se confunda, consciência está correlacionada com processos cerebrais, mas é bem possível que não se reduza aos mesmos. As sensações de cor, sabor e unidade do Eu estão longe de ser explicadas por impulsos elétricos e processos neuroquímicos. Como se forma esse rico universo de experiências internas partindo de propriedades materiais como posição, velocidade e carga elétrica?

Atualmente, vejo pelo menos duas possibilidades de conciliação, que vou chamar de cérebro quântico e pampsiquismo. Ambas sugerem que o que chamamos de quântico não se restringe ao muito pequeno. Na verdade constitui a nossa experiência mais direta. Conforme as percepções populares, consciência e mente estariam relacionadas com algo de natureza quântica. Nesses casos, poderíamos sim aprender algo sobre nós ao explorar o micro mundo.

De acordo com a visão do cérebro quântico, a consciência humana resultaria de processos quânticos operando em micro estruturas atômicas cerebrais. Atualmente há uma teoria do anestesista Stuart Hameroff e do físico Roger Penrose que defende essa hipótese. Essa visão tem sido fortalecida pelo avanço da surpreendente área da biologia quântica, que cada vez mais revela processos quânticos operando em nível biológico (os cientistas inicialmente imaginavam que isso seria impossível, dados os níveis usuais de temperatura e pressão dos organismos vivos. Os processos biológicos deveriam ser explicados apenas pela física clássica).

Para a outra possibilidade, segure-se novamente para não cair da cadeira. O que ela propõe é que (respire fundo e vamos lá) a mente é uma propriedade tão fundamental quanto a matéria. Na visão pampsiquista, tudo que existe tem um lado de fora e de dentro, não é possível separar as duas coisas. Mente e matéria são fundamentais e irredutíveis. O que essa visão propõe é que as células que lhe compõem possuem algum tipo de experiência interna. Não que sejam inteligentes, que tenham um Eu, ou que compartilhem emoções nos moldes do que conhecemos. Talvez a experiência subjetiva de ser uma célula seja uma algo tão alienígena que simplesmente não podemos imaginar. Da mesma forma, os átomos que compõem as células também seriam portadores de experiências internas. A consciência humana seria o produto combinado das diversas proto-mentes que nos compõem. Essa ideia tem sido defendida por filósofos como David Chalmers, Thomas Nagel, o físico Nick Herbert, entre outros pesquisadores.

Aprofundando a visão pampsiquista, a “bizarrice quântica” poderia ser fruto de uma interpretação errônea – estaríamos associando propriedades ondulatórias com matéria, sendo que na verdade o ondulatório refere-se à mente. De acordo com essa visão, a aleatoriedade quântica  seria um reflexo de nossa ignorância sobre o espaço interno das proto-mentes descritas e a questão da observação passaria a ser vista como a cristalização ou a implementação material de possibilidades mentais. Além disso, a visão pampsiquista propõe um retorno ao programa pré-guerra da interpretação subjetivista, considerando que a consciência possui um papel fundamental na física, mas propõe uma nova rota ao sugerir que a consciência não constitui uma exclusividade humana.

A possibilidade pampsiquista flui contra o consenso científico atual de que apenas a matéria é fundamental - visão conhecida como monismo materialista, em que tudo que existe deve se reduzir em nível fundamental a explicações físicas e químicas. Tudo, incluindo nossas experiências internas. Consciência seria um processo emergente da complexidade cerebral. Acontece que o materialismo não é um fato empírico. Não é a natureza que nos revela isso. É um ponto de partida, uma premissa metafísica.

Retornando a questão das diferentes visões entre público “leigo” e cientistas, minha opinião é que o fato de o público em geral não estar apegado a crenças metafísicas materialistas e por não ter a necessidade de se limitar a modelos teóricos, está mais aberto para experimentar de uma forma mais ampla, intensa e livre a realidade. Assim, embora grande parte do que é relatado pode simplesmente estar relacionado a processos de distorção cognitiva e auto engano com a finalidade da sustentação de crenças, uma parcela significativa dos relatos  pode apontar para verdades profundas sobre a natureza da consciência.

É possível que o publico “leigo” não esteja simplesmente equivocado, que por exemplo, suas experiências com terapias alternativas e resultados positivos sejam legítimos. É possível que os padrões encontrados nas experiências subjetivas relatadas por místicos, xamãs e exploradores da consciência de todos os tempos (tema da filosofia perene) possam constituir dados confiáveis sobre a natureza da realidade. É possível que fenômenos psi (telepatia, clarividência, precognição e psicocinese), relatados por grande parte das culturas ditas “primitivas” sejam indícios favoráveis a outras relações fundamentais entre mente e matéria. É possível que a consciência tenha um papel maior na construção da realidade por ser algo mais fundamental do que normalmente imaginamos.

Tudo isso é possível, mas controverso. Resta um grande trabalho a ser feito. Entendo a Ciência como um empreendimento que não deve ser limitado por crenças pessoais ou convenções sociais e até o momento presente, desconheço argumentos razoáveis que excluam essas questões do domínio de exploração científica. Caberá às novas gerações de cientistas enfrentar o atual preconceito acadêmico em relação a esses temas e implementar um novo modo multidisciplinar de fazer ciência que busque integrar o conhecimento obtido do mundo de fora com o conhecimento obtido por vias subjetivas. Nesse processo de uma ciência integral, será importante a escuta e uma troca mais saudável e respeitosa entre cientistas e o público. É possível que ambas as partes estejam vislumbrando a mesma realidade, porém de ângulos diferentes.
http://gabrielguerrer.com/post/112700665377/essatalfq

Interações mente-matéria

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Primeira pesquisa brasileira sobre a ontologia das interações consciência-matéria

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Hoje, dia primeiro de julho de 2015, inicia no Instituto de Psicologia da USP meu Pós-Doutorado experimental sobre a ontologia das interações consciência-matéria. O projeto intitulado “Uma investigação empírica do papel da Consciência na construção da Realidade” é supervisionado pelo Dr. Wellington Zangari, coordenador do INTERPSI - Laboratório de Psicologia Anomalística e Processos Psicossociais. 
A experiência proposta é pioneira em território nacional e implementará uma colaboração multidisciplinar entre os institutos da Psicologia e da Física da USP. A seguir explico como será a experiência proposta e suas possíveis implicações.

Premissas

Consciência é ao mesmo tempo a nossa experiência mais direta e a menos compreendida. O fato é que nós [1] estamos presenciando constantemente e em primeira mão uma espécie de filme interno que é decorado por variadas sensações, pensamentos, intenções e demais conteúdos pertencentes ao espectro da experiência humana. Independente dos conteúdos, existe um palco em que tudo isso acontece. Quando falar de consciência, estarei me referindo a esse lugar/experiência/substância.

O interessante é que com todos os avanços científicos dos últimos séculos, ainda não temos modelos satisfatórios e estamos longe de explicar o que é e como a consciência funciona. Ainda estamos estagnados em uma das primeiras questões que podem ser elaboradas sobre o tema: quais são os ingredientes necessários para que esse espetáculo ocorra? Em outras palavras, a consciência é um produto da matéria ou seria algo tão fundamental quanto?

Percebemos que o atual consenso científico é materialista. Isso significa que a maioria dos cientistas partem da premissa de que a matéria é a única substância fundamental que compõe o mundo. Nessa visão, poderíamos reduzir a nossa experiência interna a reações químicas e mais fundamentalmente a interações físicas. Nessa visão, consciência é o produto emergente de uma organização complexa de neurônios chamada cérebro. Nessa visão, cérebro gera consciência. Logo, consciência seria um desenvolvimento mais recente do processo evolutivo, uma capacidade exclusiva de seres dotados de complexa estrutura cerebral.
Porém, existem algumas dificuldades em relação ao paradigma materialista. Inicialmente, ninguém ainda conseguiu explicar como que as propriedades físicas dos sistemas como posição, momentum, spin, comprimento de onda, etc, podem dar origem a algo de uma natureza completamente diferente como, por exemplo, a sensação/experiência subjetiva da cor vermelha. Argumenta-se em relação a esse ponto, que a consciência é um produto que surge de uma organização complexa e que ainda não conseguimos entender essa tradução por limitações da nossa própria inteligência.

Aprofundando, o filósofo David Chalmers nos alertou sobre o problema difícil (Hard Problem) da consciência : por que a experiência subjetiva existe? Por que a natureza se dá esse trabalho se a princípio não há uma função evolutiva?
Finalmente, existem resultados de algumas pesquisas conduzidas em laboratório que constituem anomalias em relação a visão materialista. Esse é o tema da pesquisa proposta.

Pesquisa

Embora não saibamos dizer o que exatamente é a consciência, partindo do pressuposto materialista podemos utilizar nosso conhecimento atual sobre a Física para delimitar as suas capacidades. Inicialmente, entende-se que sistemas “quentes” e complexos como o cérebro operam dentro das leis da Física Clássica (FC). Por sua vez, na FC a troca de informação entre sistemas deve ser local. Isso significa que qualquer troca de informação deve acontecer ou por contato físico, ou mediada por alguma outra entidade física. Se o cérebro é consciência e é descrito pela FC, as trocas de informação entre seres humanos devem ser mediadas apenas por ondas sonoras, eletromagnéticas e vibrações.

A boa notícia é que a validade da premissa materialista pode ser testada em laboratório. Basta desenvolver um experimento que revele uma troca de informação, ou uma interação, entre dois sistemas em um contexto cujas fontes usuais de mediação estejam impossibilitadas.
Para investigar essa questão, o pesquisador Dean Radin do Instituto de Ciências Noéticas (IONS) iniciou em 2008 uma classe de experimentos [2, 3, 4] nos quais participantes são convidados a interferir mentalmente em dispositivos de interferometria ótica.

Do ponto de vista Físico, o experimento é relativamente simples. Há um laser que passa for uma fenda dupla e forma um padrão de interferência que é captado em intervalos regulares por uma câmera CCD. O sistema é isolado de modo que vibrações e ruídos eletromagnéticos não influenciem o sinal medido. A novidade é que participantes são convidados a entrar na sala em que o experimento está acontecendo e devem agir diferentemente conforme duas situações experimentais: atenção dirigida ou relaxamento.

Na primeira situação os participantes são convidados a concentrar sua atenção no dispositivo, direcionando sua intenção de alterar o padrão de interferência por uma via subjetiva (pede-se que os participantes “percebam mentalmente” os fótons do experimento de modo a adquirir informação sobre sua trajetória, apliquem “forças mentais” de modo a influenciar seu deslocamento, ou “tornem-se um com o sistema ótico” por uma via contemplativa). Nas condições de relaxamento os participantes devem interromper qualquer tentativa de influenciar o dispositivo experimental.

Reunindo o resultado de várias sessões e de vários participantes diferentes, é possível comparar estatisticamente o padrão de interferência medido pela câmera CCD nas duas situações. O interessante é que contrariando o esperado pela visão tradicional, nos três artigos publicados [2, 3, 4] os participantes causam uma alteração estatisticamente significativa no aparato durante as situações de atenção dirigida. Igualmente interessante, existem duas categorias de participantes: meditadores e não meditadores [5] e apenas os primeiros conseguem produzir as diferenças, apontando para a possibilidade de que tais fenômenos ocorram, mas dependam de estados alterados/modificados de consciência.

Caso os resultados da pesquisa do Dr. Radin estejam corretos, seremos convidados a rever a concepção usual sobre a consciência ser equivalente a cérebro. Caso a consciência tenha a real capacidade de influenciar a matéria à distância, é possível que exista um tipo de força que os modelos atuais da física ainda desconhecem. Nesse caso, a consciência não poderia ser reduzida a constituintes materiais e as quatro interações fundamentais atualmente conhecidas. Logo, consciência passaria a ter um status tão fundamental quanto o da matéria, ao invés de produto final do desenvolvimento evolutivo conforme a visão do materialismo emergente.

Supondo a consciência como um “campo de força fundamental”, podemos a compreender, em um certo sentido, como um fenômeno compartilhado. Ao mesmo tempo, ao longo da existência humana, praticantes de diversas linhagens místicas/espirituais relataram de forma sistemática uma certa unidade intrínseca de nossa existência. Caso a hipótese do “campo de consciência” seja confirmada, é possível deslumbrar as implicações culturais de uma possível ponte entre ciência e espiritualidade, na medida em que a última estaria relacionada com a exploração subjetiva da real natureza da consciência.


Por outro lado, ao conhecer os resultados da pesquisa do Dr. Radin é necessário questionar se todos os cuidados experimentais foram tomados para isolar os efeitos medidos das fontes usuais de troca de informação e se as análises dos dados foram bem conduzidas. Assim, a proposta do projeto de Pós-Doutorado na USP consiste na replicação das pesquisas de interação consciência-matéria do Dr. Radin.

A pesquisa em questão terá a colaboração de um laboratório do instituto de Física da USP que disponibilizou os equipamentos necessários para a execução do experimento. É um momento interessante em que uma nova área de pesquisa multidisciplinar surge no contexto das grandes instituições de pesquisa brasileiras. Embora o tema seja controverso, o design experimental constitui uma maneira empírica de investigar a questão. Independente de nossas expectativas, os dados falarão por si mesmos.

Aguardem em breve, cenas dos próximos capítulos.

Para saber mais sobre a pesquisa, leia o projeto original.

Notas e referências

[1] Há quem defenda a possibilidade solipsista de que somente EU seja real e que o mundo ao redor não passa de um sonho. Embora não seja possível refutar de forma empírica essa ideia, o autor a deixará de lado no que se segue.




[5] A distinção entre as duas categorias de participantes pode ser generalizada pela correlação com uma escala de absortividade. Pontuam alto nessa escala pessoas que tenham a capacidade de focar sua atenção plenamente em uma tarefa a ponto de “se esquecerem do mundo de fora” e não estarem mais pensando na atividade que executam. Exemplos típicos são músicos, artistas, terapeutas holísticos, praticantes de artes marciais, atletas, meditadores, religiosos, entre outros.
http://gabrielguerrer.com/post/122969616987/posdocusp