A Tênue e Indetectável Fronteira entre o Clássico e o Quântico; e a Decoerência

Tema – Física Quântica, Ciências

Como dá-se a tênue transição entre o mundo microscópico e o macroscópico, entre o clássico e o quântico. Há uma linha demarcatória na qual age como marco intransponível e divisório de mundos que se complementam? O clássico, refere-se à física newtoniana, na qual retrata o macrocosmo e o quântico, à área da física de partículas o microcosmo, constitui-se numa explicação generalista e introdutória pertinaz e válida.

Nos primórdios da gênese da teoria quântica, isto é, na aurora dos anos 1920 – 1930, os cientistas Niels Bohr e John von Neumann, postularam que a fronteira entre o clássico e o quântico seria arbitrária, algo que não poderia ser definido de modo natural. Já na década de 1950, havia uma abordagem de natureza termodinâmica, que apregoava uma transição gradual do estado quântico para o clássico, quando detectada e medida da partícula em um aparelho. Entretanto a abordagem de decoerência propõe questões de critério na qual valida-se qualquer sistema, dando uma amplitude mais abrangente.

Intuindo dar uma roupagem de cunho prático às questões da abordagem da decoerência, tomemos um sistema isolado. Este sistema, representa um estado quântico puro, ele passa então a ter uma interação com o ambiente que o cerca, com liberdade. Passado certo período de tempo, aplica-se o chamado traço parcial, que objetiva eliminar as variáveis ambientais. O resultado é um detalhamento de cunho estatístico no sistema aberto. A representação passa então a tornar-se identificável com os estados observáveis clássicos, onde descreve o comportamento clássico do aparelho aplicado na medição. Na questão do resultado, apresenta-se como uma matriz de densidade na qual fornece o grau de pureza do sistema aberto. O grau de pureza concerne em avaliar o traço quadrado da matriz: no caso do valor ser 1 o sistema é quântico puro; e quanto menor for o numeral mais clássico o sistema é. É um procedimento que mostra-se útil para a medição de tempos curtos relacionado ao tempo de decoerência, mas não é confiável e assertivo para afirmar quando o colapso individual do sistema realmente ocorre. Evidentemente que, para fins experimentais de natureza científica onde o espectro da medição de um sistema quântico é local e uno, há uma maior previsibilidade e redutibilidade na medição, tanto quanto na definição por decoerência do traçamento da tênue divisa entre o reino quântico (micro) e o clássico (macro).

Não se deve abnegar o fato da problemática implicante de razão fenomenológica e conceitual, do que entendemos como quântico e clássico. Qual a justificação para traçar uma fronteira delimitadora, enfim são questões conceituais que também envolvem às divisões artificiais da matéria que convenciona-se.

Fonte: Conceitos da Física Quântica II – O. Pessoa Jr.