Buracos Negros Acabarão Destruindo Todos Estados Quânticos

Na Universidade de Princeton, no início dos anos 1970, o célebre físico teórico John Wheeler podia ser visto em seminários ou discussões improvisadas no corredor desenhando um grande “U”. A ponta esquerda da letra representava o início do universo, onde tudo era incerto e todas as possibilidades quânticas aconteciam ao mesmo tempo. A ponta direita da letra, às vezes adornada com um olho, mostrava um observador olhando para trás no tempo, trazendo assim à existência o lado esquerdo do U.

“Ele dizia coisas como 'Nenhum fenômeno é um fenômeno verdadeiro até que seja um fenômeno observado'”, disse Robert M. Wald , um físico teórico da Universidade de Chicago que era aluno de doutorado de Wheeler na época.

Estudando como a teoria quântica se comporta no horizonte de um buraco negro, Wald e seus colaboradores calcularam um novo efeito que sugere o universo participativo de Wheeler. A mera presença de um buraco negro, eles descobriram, é suficiente para transformar a nebulosa superposição de uma partícula (o estado de estar em múltiplos estados potenciais) em uma realidade bem definida. “Isso evoca a ideia de que esses horizontes de buracos negros estão observando”, disse o coautor Gautam Satishchandran , físico teórico de Princeton.

“O que descobrimos pode ser uma realização da mecânica quântica [do universo participativo], mas onde o próprio espaço-tempo desempenha o papel do observador”, disse Daine Danielson , o terceiro autor, também em Chicago.

Utilizando a experiência de Bob e Alice, muito famosos para explicar a sobreposição e o teletransporte quântico. Ele propôs um experimento mental para seus colaboradores: “Por que não posso colocar o detector [de Bob] atrás de um buraco negro?” Em tal configuração, uma partícula em uma superposição fora do horizonte de eventos emanará campos que cruzam o horizonte e são detectados por Bob do outro lado, dentro do buraco negro.

O detector obtém informações sobre a partícula, mas como o horizonte de eventos é uma “passagem só de ida”, nenhuma informação pode retornar, disse Danielson. “Bob não pode influenciar Alice de dentro do buraco negro, então a mesma decoerência deve ocorrer sem Bob”

O problema era que a radiação de Hawking drenava a energia dos buracos negros, fazendo com que eles evaporassem completamente com o tempo. Este processo parece destruir qualquer informação que tenha caído no buraco negro. Mas, ao fazê-lo, contradiria uma característica fundamental da mecânica quântica: que a informação no universo não pode ser criada ou destruída.

À medida que os cientistas continuam a aprender sobre a decoerência em todas as suas formas, o conceito de universo participativo de Wheeler está se tornando mais claro, disse Danielson. Todas as partículas do universo, ao que parece, estão em uma superposição sutil até serem observadas. A definição emerge através das interações. “Acho que isso é o que Wheeler tinha em mente”, disse Danielson.

Fonte: https://www.quantamagazine.org/black-holes-will-destroy-all-quantum-states-researchers-argue-20230307/?fbclid=PAAaYSyWbkoqEi-hyOEnm51_MfZZO3voEvgVn8-LAoOZvoMx4hmPrI6mVHEDI

https://arxiv.org/abs/2301.00026

https://arxiv.org/abs/1601.00921

https://arxiv.org/abs/2205.06279v2