O uso da palavra “quanto” é generalizado. Quantos computadores existem, quantos sensores e quanto tanto quanto geladeiras; uma lista interminável. Quero dizer, e as máquinas de lavar?
Se todo esse spam deixou você cansado, o novo livro de Paul Davies. Quantum 2.0: O destino da física impulsionando uma nova revolução na tecnologiaé útil. Sim, o título contém palavras-q, mas no bom sentido. Começando com um breve resumo do que “quântico” realmente significa, o livro afirma claramente o quanto a ciência mecânica mudou no último século – e como continuará a mudar no futuro.
Paulo Davies físico teórico e diretor do Overseas Center for Fundamental Concepts in Science da Arizona State University. Prolífico comunicador da ciência, é autor de mais de 20 livros sobre tudo, desde a origem da vida até o conceito de tempo.
Davies conversou com o Gizmodo sobre a chamada navegação, tanto quanto sobre o ruído, e sobre a melhor forma de entender o quanto a mecânica contribuiu para a nossa compreensão do universo. A conversa a seguir foi levemente editada para fins gramaticais e de clareza.
Gayoung Lee, Gizmodo: Esse é o título do livro Quântico 2.0. Envolve muito 1,0. O que foi Quantum 1.0? Qual foi o marco que nos trouxe ao Quantum 2.0?
Paulo Davies: Muito boa pergunta. O termo técnico para o ramo da física quântica de que estamos falando é mecânica quântica, que foi iniciada no ano de 1977. Esta é a teoria científica de maior sucesso de todos os tempos, porque explicava a natureza da matéria, desde partículas subatômicas até estrelas.
Mesmo para a tecnologia mais familiar que sustenta grande parte do mundo de hoje – por exemplo, lasers, microchips, máquinas de ressonância magnética e energia nuclear – seu telefone celular está repleto de dispositivos quânticos.
Tudo isso surgiu do que chamamos de “Quantum 1.0”, que foi o desenvolvimento da mecânica quântica há cem anos. No século passado, a UNESCO ele declarou 2015 é o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quântica. É claro que toda uma nova revolução quântica está a irromper sobre nós.
A diferença é realmente esta: o Quantum 2.0 pode alterar partículas individuais, eletrões ou fotões, por exemplo, e esculpir os seus estados quânticos para que a informação seja realmente codificada nas próprias partículas, e não em dispositivos maiores, como transístores ou portas.
GizmodoCom esta revolução, hoje parece que todos estão atribuindo “quantidade” às coisas. O que isso significa? O que significa alguma coisa?
Davies: bem, se não for uma fraude comercial – e geralmente é – então, uma vez que eles geralmente não dizem, “quantos exames de ressonância magnética precisamos fazer”. tanto quanto ele usa mecânica. Ou talvez não diga: “Vou construir uma grande central nuclear”. quem usa princípios quânticos.
Com o Quantum 2.0, “quântico” é basicamente uma assinatura de algum mundo subatômico esmagador. Não é nem um truque. Significa abuso físico de algumas maneiras não modestas (usando conceitos como envolvimento ou * sobreposição).
Gizmodo: Corretamente, na medida em que os efeitos influenciam tudo no universo. Mas muitas vezes também entram em conflito com a realidade observável. Os cientistas parecem não saber exatamente como os dois estão ligados. No entanto, se o Quantum 2.0 estiver aqui, usaremos estas ideias obscuras para criar coisas tangíveis.
Davies: A mecânica quântica está cheia de paradoxos e conceitos estranhos que simplesmente não combinam com o mundo cotidiano. Em nossa vida diária temos coisas como mesas e cadeiras que consideramos certas, sem realmente medi-las ou olhar para elas. Mas descer ao nível atômico, isso é falso.
Uma partícula como um elétron simplesmente não possui todas as propriedades antes da medição. Se você perguntar antes de medir, a partícula realmente tem posição e movimento? A resposta é que você não pode dizer. Sim natureza Ele não sabe quais propriedades as partículas possuem.
Há uma grande dificuldade entre aquele mundo sombrio da quantidade, onde as coisas não estão definidas, bem definidas, com as coisas comuns, onde tudo parece ser uma realidade concreta. Mesmo depois de 100 anos, os cientistas discutem sobre como interpretá-lo. Continua sendo um problema pendente para os futuros físicos.
Gizmodo: Seu livro fornece muitos exemplos de quanto o conhecimento deixou uma marca na ciência. Há algum em particular que você gostaria de destacar?
Davies: Há um capítulo inteiro no livro tanto quanto biologia. Um dos fundadores da mecânica quântica, Erwin Schrödinger, percebeu em 1925 que a mecânica quântica poderia explicar a natureza da matéria, desde partículas subatômicas até estrelas, dentro de alguns anos. Mas os seres vivos pareciam ter as suas próprias leis. Como cientista, o milagre da vida.
Em 1943, Schrödinger deu uma série de palestras chamada “O que é vida?”Ele desejava explicar a natureza da mecânica quântica da matéria viva. Mas ele também estava aberto à possibilidade de que pudesse haver algo além do quantum da mecânica – uma nova lei do corpo – que, segundo ele, prevalecia na matéria viva.
Recentemente, as pessoas têm investigado os efeitos da sobreposição e do envolvimento, ou mesmo no que diz respeito ao processamento de informações, em organismos vivos. Ele tem poucas dúvidas, mas é ambicioso. Poderiam as capacidades aparentemente surpreendentes da vida ser, em última análise, a exploração de algum tipo profundo de mecânica quântica?
Gizmodo: No início do livro, você escreve o quanto é “a ciência que nos deu a IA”. Quanto a mecânica nos deu a IA?
Davies: Existem dois lados nisso. Uma é a IA como a conhecemos, mas a outra é a possibilidade do que chamo de inteligência artificial, o que seria um salto maior e mais perturbador.
Responda sua pergunta original. A IA é, na verdade, apenas o resultado de tornar um grande número de processos de dados muito rápidos e em grande escala. Se você se sentasse e tentasse calcular o número de mecânica quântica envolvida na IA, haveria centenas de elementos que dependem fundamentalmente da mecânica quântica para seus princípios.
Mas a IA quântica terá um tipo de consciência muito diferente da nossa, porque veria imediatamente todas as coisas possíveis em termos de mecânica quântica. Ele poderia vagar livremente pelo espaço de infinitas possibilidades e de alguma forma capturar tudo isso em sua mente ao mesmo tempo. E, portanto, não apenas uma supermente, mas uma mente verdadeiramente alienígena.
Gizmodo: Nessa nota interessante, se o Quantum 1.0 descreve coisas no domínio científico, e o Quantum 2.0 detalha como os sistemas quânticos foram explorados, o que é necessário para chegar ao Quantum. 3,0? E deveríamos ficar entusiasmados ou com medo?
Davies: Pergunta interessante – nunca me perguntaram sobre isso antes. Mas isso me ocorreu imediatamente pela resposta que dei sobre a quantidade de IA. Algumas pessoas estão entusiasmadas com uma possibilidade chamada . interface mental, máquina. Um exemplo que acho interessante são os capacetes que você pode usar com esses sensores magnéticos. Esses minúsculos capacetes brilhantes podem medir os campos magnéticos do seu cérebro em altíssima resolução. Com essa sofisticação, eles poderiam literalmente ler seus pensamentos.
Portanto, o Quantum 3.0 poderia ser onde nós, pobres observadores humanos, que estão limitados apenas a ver uma pequena fração do universo, poderíamos de alguma forma conectar nossos cérebros a computadores quânticos. Então poderíamos explorar essas outras coisas possíveis quando a consciência humana estiver conectada à consciência quântica.
E esse seria o meu Quantum 3.0 – aterrorizante e ambicioso em igual medida. Mas acho que ainda temos um longo caminho a percorrer.
GizmodoSinto que estes exemplos demonstram quão intimamente a ciência está ligada, falando filosoficamente, com aquelas coisas que definem a nossa humanidade, como os sentidos ou os desejos pessoais e intelectuais.
Davies: Não há dúvida de que a partir do ano de 1899 – a palavra “quantum” foi formada em 1899 – houve uma sensação de que, embora não saibamos tudo sobre o mundo, entendemos alguns dos fundamentos do seu raciocínio de que o mundo consiste em partículas materiais realmente existentes.
É um grande choque mecânico quântico que as observações não revelam. Eles criam a realidade. Isso é muito estranho. Parece que o ato de observação traz à tona a realidade concreta que você vê.
E foi isso que 100 anos de mecânica quântica fizeram. Nossa compreensão foi transformada no que significa ser algo, no que significa ter propriedades e na relação entre o visto e o observado, e essas são as questões resolvidas. Não há consenso sobre como fazer sentido. Assim novamente é o dever da posteridade Od.
Quantum 2.0: O destino da física impulsionando uma nova revolução na tecnologia Foi publicado em 29 de novembro de 2025 no Reino Unido e agora é disponível em todo o mundo em fevereiro de 2016 pela University of Chicago Press.
