Por que a interpretação de Broglie-Bohm da mecânica quântica é distinta da interpretação de Copenhague?

Comparando as interpretações de Copenhague e Broglie-Bohm na mecânica quântica – diferenças na indeterminação versus determinismo subatômico.

Interpretação de Copenhague

A mecânica quântica é uma teoria fundamental que descreve o comportamento das partículas subatômicas e sistemas quânticos. No entanto, a interpretação dos fenômenos quânticos tem sido objeto de debate e controvérsia entre os físicos desde a formulação da teoria. Duas das interpretações mais proeminentes são a interpretação de Copenhague e a interpretação de Broglie-Bohm.

A interpretação de Copenhague, desenvolvida principalmente por Niels Bohr e Werner Heisenberg, é a interpretação mais amplamente aceita da mecânica quântica. De acordo com essa interpretação, as partículas subatômicas não têm propriedades definidas até que sejam medidas. Em vez disso, elas existem em um estado de superposição, uma combinação de todas as possibilidades, até que uma medição seja feita, momento em que o estado colapsa em um valor definido.

Um aspecto crucial da interpretação de Copenhague é o papel do observador. De acordo com essa visão, o ato de medir ou observar uma partícula quântica é o que faz com que o estado se colapse em um valor definido. O comportamento quântico é descrito por meio de equações matemáticas, mas a interpretação de Copenhague argumenta que essas equações não fornecem uma descrição completa da realidade subatômica, apenas probabilidades.

Interpretação de Broglie-Bohm

A interpretação de Broglie-Bohm, também conhecida como interpretação de pilot-wave, foi proposta por Louis de Broglie e David Bohm na década de 1950. Essa interpretação difere da interpretação de Copenhague em vários aspectos fundamentais.

Segundo a interpretação de Broglie-Bohm, as partículas quânticas têm trajetórias definidas e propriedades bem definidas, independentemente de serem medidas. Essas partículas são guiadas por uma função matemática chamada função de onda piloto, que determina suas trajetórias. A função de onda piloto não se colapsa como no caso da interpretação de Copenhague, mas interage com as partículas e as guia em suas trajetórias.

Na interpretação de Broglie-Bohm, a aleatoriedade associada aos fenômenos quânticos é explicada pela falta de conhecimento das condições iniciais precisas das partículas e pela influência da função de onda piloto. Embora as partículas tenham trajetórias determinísticas, as medições que fazemos são limitadas e nos fornecem apenas informações probabilísticas.

Uma diferença importante entre as duas interpretações é que a interpretação de Copenhague coloca o foco no ato de medição e no papel do observador, enquanto a interpretação de Broglie-Bohm enfatiza as trajetórias determinísticas das partículas e a existência de uma função de onda piloto.

Comparando as interpretações

Ao comparar a interpretação de Copenhague e a interpretação de Broglie-Bohm, fica evidente que existem diferenças fundamentais na maneira como essas abordagens entendem o comportamento quântico. Enquanto a interpretação de Copenhague enfatiza o papel do observador e o colapso do estado quântico durante a medição, a interpretação de Broglie-Bohm propõe trajetórias determinísticas e a existência de uma função de onda piloto que guia as partículas subatômicas.

Uma das implicações da interpretação de Copenhague é a ideia de que a realidade subatômica é intrinsecamente indeterminista e probabilística. A natureza exata de uma partícula quântica não é conhecida até que seja medida, e apenas probabilidades podem ser atribuídas a seus estados antes da medição. Por outro lado, a interpretação de Broglie-Bohm postula a existência de trajetórias bem definidas para as partículas, independentemente da medição. Isso implica em uma visão determinística do mundo quântico, embora as medições sejam limitadas e forneçam apenas informações probabilísticas.

Outra diferença notável está relacionada à ideia do observador. Na interpretação de Copenhague, o ato de medição ou observação é fundamental para o colapso do estado quântico. O observador desempenha um papel central na determinação do resultado da medição. Por outro lado, na interpretação de Broglie-Bohm, a função de onda piloto guia o movimento das partículas, independentemente do papel do observador. Nesse sentido, a interpretação de Broglie-Bohm permite uma visão mais objetiva do mundo quântico, em contraste com a ênfase na subjetividade do observador na interpretação de Copenhague.

Embora ambas as interpretações tenham suas vantagens e desvantagens, é importante ressaltar que a mecânica quântica, como teoria científica, é altamente bem-sucedida em prever e descrever fenômenos observados experimentalmente. A escolha entre essas interpretações é uma questão filosófica e ontológica, e não afeta a capacidade da teoria em fornecer resultados precisos. A interpretação de Copenhague e a interpretação de Broglie-Bohm oferecem diferentes perspectivas sobre o mundo quântico e continuam a ser objetos de estudo e debate entre os físicos.