Efeito do observador (física)

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Mecânica quântica
Princípio da Incerteza
Introducão a...

Formulação matemática

Na física, o efeito do observador é mudanças que o ato de observação irá fazer em um fenômeno que está sendo observado. Este é muitas vezes o resultado de instrumentos que, por necessidade, alteram o estado do que medem de alguma maneira. Esse efeito pode ser observado em muitos domínios da física e muitas vezes pode ser reduzido a resultados insignificantes usando diferentes instrumentos ou técnicas de observação.

Na mecânica quântica, há um equívoco comum de que é somente a mente de um observador consciente que causa o efeito observador em processos quânticos. Esse erro está enraizado em um mal-entendido da função de onda quântica ψ[1][2][3] e do processo de medição quântica.[4][5][6][7]

Física de partículas[editar | editar código-fonte]

Para que um elétron se torne detectável, um fóton deve primeiro interagir com ele, e essa interação inevitavelmente mudará o caminho desse elétron. Também é possível que outros meios de medição, menos diretos, afetem o elétron. É necessário distinguir claramente entre o valor medido de uma quantidade e o valor resultante do processo de medição. Em particular, uma medida do momento não é repetível em curtos intervalos de tempo. Uma fórmula (unidimensional, para simplificar) relativa às quantidades envolvidas, por conta de Niels Bohr é dada por

Onde

Δpx é incerteza no valor medido do momento,
Δt é a duração da medição,
vx é a velocidade da partícula antes medição.,
v '
x
 
é a velocidade da partícula depois medição,
ħ é a constante de Planck reduzida.

A quantidade de movimento medida do elétron é então relacionada a vx, enquanto seu momento após a medição está relacionado a vx. Este é o melhor cenário.[8]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Max Born. (1927). Physical aspects of quantum mechanics, Nature119, 354–357.
  2. Heisenberg, W. (1958). Physics and Philosophy: the Revolution in Modern Science, Harper & Row, New York, p. 143.
  3. Heisenberg, W. (1927/1985/2009). Heisenberg is quoted by Camilleri, K. (2009), (from Bohr, N. (1985), Collected Works, edited by J. Kalckar, volume 6, 'Foundations of Quantum MechanicsI 1926–1932, Morth-Holland, Amsterdam, p. 140), Heisenberg and the Interpretation of Quantum Mechanics: the Physicist as Philosopher, Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 978-0-521-88484-6, p. 71.
  4. Hermann Wimmel (1992). Quantum physics & observed reality: a critical interpretation of quantum mechanics. World Scientific. p. 2. ISBN 978-981-02-1010-6. Retrieved 9 May 2011.
  5. "É claro que a introdução do observador não deve ser incompreendida para implicar que algum tipo de características subjetivas sejam trazidas para a descrição da natureza. O observador tem, sim, apenas a função de registrar decisões, isto é, processos no espaço e no tempo, e "não importa se o observador é um aparelho ou um ser humano"; Mas o registro, ou seja, a transição do "possível" para o "real", é absolutamente necessário aqui e não pode ser omitido na interpretação da teoria quântica." - Werner Heisenberg, Physics and Philosophy, p. 137
  6. "A função de onda estava esperando para saltar por milhares de milhões de anos até aparecer uma criatura viva unicelular? Ou teve que esperar um pouco mais para um medidor altamente qualificado - poe exemplo, um PhD?" -John Stewart Bell, 1981, Quantum Mechanics for Cosmologists. In C.J. Isham, R. Penrose and D.W. Sciama (eds.), Quantum Gravity 2: A second Oxford Symposium. Oxford: Clarendon Press, p.611.
  7. De acordo com a mecânica quântica padrão, é uma questão de indiferença completa se os experimentadores ficam ao redor da experiência para assistir sua experiência, ou eles deixam a sala e delegam observação a um aparelho inanimado, em vez disso, o que amplifica os eventos microscópicos às medidas macroscópicas e os registra por um processo irreversível no tempo. (Bell, John (2004). Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics: Collected Papers on Quantum Philosophy. [S.l.]: Cambridge University Press. 170 páginas. ISBN 9780521523387 ). O estado medido não está interferindo com os estados excluídos pela medição. Como Richard Feynman colocou: "A natureza não sabe o que você está olhando, e ela se comporta do jeito que ela se comportará seja você se preocupe em rolar os dados ou não". (Feynman, Richard (2015). The Feynman Lectures on Physics, Vol. III. Ch 3.2: Basic Books. ISBN 9780465040834 ).
  8. Landau, L.D.; Lifshitz, E. M. (1977). Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. Vol. 3. Traduzido por Sykes, J. B.; Bell, J. S. 3rd ed. [S.l.]: Pergamon Press. §7, §44. ISBN 978-0-08-020940-1 
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