John Polkinghorne – Teoria Quântica: Uma Breve Introdução

A descoberta da teoria quântica moderna em meados da década de 1920 trouxe à tona a maior revisão da forma de pensar a natureza do mundo físico desde a época de Isaac Newton. O que fora considerado a arena de processos claros e determinados mostrou-se, em suas raízes subatômicas, nebuloso e intermitente em seu comportamento. Comparadas a essa mudança revolucionária, as maiores descobertas da relatividade geral e especial parecem não ser mais interessantes do que variações sobre temas clássicos. De fato, Albert Einstein, que fora o progenitor da teoria da relatividade, considerou a mecânica quântica moderna tão em desacordo com seu gosto metafísico que permaneceu implacavelmente contrário a ela até o fim da vida. Não é exagero algum pensar na teoria quântica como uma das realizações intelectuais mais incríveis do século XX e em sua descoberta como a representação de uma verdadeira revolução em nossa compreensão do processo físico.
Sendo assim, a apreciação de ideias quânticas não deve ser uma particularidade dos físicos teóricos. Embora a articulação completa da teoria exija o uso de sua linguagem natural, a matemática, muitos de seus conceitos básicos podem ser acessíveis ao leitor comum que está preparado para se dar ao trabalho de acompanhar a história de uma descoberta notável. Este pequeno livro foi escrito tendo esse leitor em mente. Seu texto principal não contém nenhuma equação matemática. Um breve apêndice destaca algumas ideias matemáticas simples que trarão um maior esclarecimento àqueles capazes de digerir uma carne um pouco mais dura. (Seções relevantes desse apêndice aparecem com referência cruzada em negrito no texto principal.)
A teoria quântica mostrou ser imensamente fértil durante os mais de 75 anos de sua investigação desde as descobertas iniciais. Ela é atualmente aplicada com confiança e êxito na discussão de quarks e glúons (os candidatos contemporâneos para os constituintes básicos da matéria nuclear), embora essas entidades sejam, no mínimo, 100 milhões de vezes menores do que os átomos, cujo comportamento foi motivo de interesse dos primeiros quânticos. Ainda assim, permanece um profundo paradoxo. A epígrafe deste livro contém algo do exagero da expressão que caracterizou o discurso do grande físico quântico de segunda geração, Richard Feynman, mas é certamente verídico que, embora saibamos realizar os cálculos, não entendemos a teoria de modo tão completo como deveríamos. Veremos, a seguir, que importantes questões interpretativas permanecem sem solução. Elas exigirão, para eventual resolução, não só observação física, como também decisão metafísica.