{"id":251,"date":"2014-06-29T17:44:20","date_gmt":"2014-06-29T20:44:20","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.brelaz.com.br\/?p=251"},"modified":"2014-06-29T17:46:07","modified_gmt":"2014-06-29T20:46:07","slug":"uma-meta-lei-para-reger-todas-as-outras-fisicos-elaboram-uma-teoria-de-tudo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/?p=251","title":{"rendered":"Uma Meta-Lei para reger todas as outras: f\u00edsicos elaboram uma “Teoria de Tudo”"},"content":{"rendered":"

Post inicialmente criado por\u00a0Zeeya Merali<\/a>, no site Scientific American<\/a>.<\/p>\n

\"Shannonmouse\"<\/a>

Shannon e seu famoso Teseu, um rato eletromec\u00e2nico que tentou se resolver o labirinto em uma das primeiras experi\u00eancias de intelig\u00eancia artificial. Copiado de wikipedia.<\/p><\/div>\n

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“Uma vez eliminado o imposs\u00edvel”, famosamente opinou o detetive fict\u00edcio Sherlock Holmes, “o que resta, por mais improv\u00e1vel que seja, deve ser a verdade”. Esse ditado forma o princ\u00edpio fundamental da “Teoria do Construtor” \u2014\u00a0uma “Teoria de Tudo” candidata, esbo\u00e7ada primeiramente\u00a0em 2012,\u00a0na Universidade de Oxford, pelo f\u00edsico qu\u00e2ntico\u00a0David Deutsch. Seu objetivo era encontrar uma estrutura que pudesse abranger todas as teorias f\u00edsicas, determinando um conjunto abrangente de “meta-leis” que descrevesse o que pode acontecer no universo e o que \u00e9 proibido. Em um artigo publicado em 23 de maio para o reposit\u00f3rio artigos de f\u00edsica, arXiv, a “Teoria do Construtor” aponta\u00a0para o seu primeiro sucesso em dire\u00e7\u00e3o a esse objetivo, unificando duas teorias distintas usadas atualmente para descrever o processamento de informa\u00e7\u00e3o em sistemas macrosc\u00f3picos cl\u00e1ssicos, assim como em objetos qu\u00e2nticos subat\u00f4micos.<\/p>\n

Os cientistas da computa\u00e7\u00e3o atualmente usam uma teoria desenvolvida em 1940 pelo matem\u00e1tico americano e cript\u00f3grafo Claude Shannon. Ela\u00a0descreve como a informa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica pode ser codificada e transmitida atrav\u00e9s de canais ruidosos de forma eficiente \u2014\u00a0o que, por exemplo, \u00e9 a maioria dos dados que podem ser transmitidos, em teoria, por um cabo de fibra \u00f3ptica, sem se tornar irremediavelmente corrompida. Ao mesmo tempo, os f\u00edsicos est\u00e3o se esfor\u00e7ando para construir computadores qu\u00e2nticos que possam, em princ\u00edpio, explorar aspectos peculiares do mundo subat\u00f4mico para executar determinadas tarefas em um ritmo muito mais r\u00e1pido do que as m\u00e1quinas cl\u00e1ssicas de hoje.<\/p>\n

Mas os princ\u00edpios definidos pela teoria de Shannon n\u00e3o podem ser aplicados ao processamento de informa\u00e7\u00e3o por computadores qu\u00e2nticos. Na verdade, Deutsch observa que os f\u00edsicos ainda nem possuem uma defini\u00e7\u00e3o clara sobre o que \u00e9 “informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica” ou como ela se relaciona com a informa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica. “Se quisermos progredir na busca de novos algoritmos para computadores qu\u00e2nticos, precisamos entender o que informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica realmente \u00e9!”, diz. “At\u00e9 agora, os algoritmos que foram descobertos por computadores qu\u00e2nticos foram surpresas descobertas aos trope\u00e7os, pois n\u00e3o temos uma teoria mais fundamental para nos guiar.”<\/p>\n

Em 2012, Deutsch esbo\u00e7ou uma teoria construtor<\/em>, no qual, ele acredita que pode proporcionar a base fundamental para uma grande unifica\u00e7\u00e3o de todas as teorias em ambos os dom\u00ednios, cl\u00e1ssico e qu\u00e2ntico. Este \u00faltimo artigo \u00e9 um primeiro passo em dire\u00e7\u00e3o a esse objetivo maior, uma demonstra\u00e7\u00e3o de como a informa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica e qu\u00e2ntica podem ser usadas para unificar duas teorias f\u00edsicas. De acordo com a teoria do construtor<\/em>, os componentes mais fundamentais da realidade s\u00e3o entidades (“construtores”)\u00a0que realizam tarefas espec\u00edficas, acompanhadas de um conjunto de leis que definem quais as tarefas s\u00e3o realmente poss\u00edveis de um construtor<\/em> realizar. Por exemplo, uma chaleira com uma fonte de alimenta\u00e7\u00e3o pode servir como um construtor<\/em> que pode desempenhar a fun\u00e7\u00e3o de aquecimento de \u00e1gua. “A linguagem da teoria construtor<\/em> d\u00e1 um caminho natural para descrever os princ\u00edpios fundamentais que devem ser obedecidos por todas as teorias subsidi\u00e1rias, como a conserva\u00e7\u00e3o de energia”, explica Chiara Marletto, uma f\u00edsica qu\u00e2ntica tamb\u00e9m da Universidade de Oxford, co-autora do novo estudo. “Voc\u00ea simplesmente diz que a tarefa de criar energia a partir do nada \u00e9 imposs\u00edvel.”<\/p>\n

Dean Rickles, um fil\u00f3sofo de f\u00edsica na Universidade de Sydney, que n\u00e3o estava envolvido no desenvolvimento da teoria, est\u00e1 intrigado com o seu potencial de unificar as leis da natureza. “\u00c9 uma nova vis\u00e3o muito curiosa sobre a no\u00e7\u00e3o de uma teoria de tudo”, diz ele. “Em princ\u00edpio, todo o poss\u00edvel em nosso universo poderia ser escrito em um grande livro que consiste em nada al\u00e9m de tarefas [e] neste grande livro tamb\u00e9m ser\u00e3o codificadas todas as leis da f\u00edsica.”<\/p>\n

Para desenvolver sua descri\u00e7\u00e3o de informa\u00e7\u00e3o, Deutsch e Marletto se basearam em uma tarefa fundamental que \u00e9 poss\u00edvel em sistemas cl\u00e1ssicos, mas imposs\u00edvel em sistemas qu\u00e2nticos: a capacidade de fazer uma c\u00f3pia. Desde a d\u00e9cada de 1980 os f\u00edsicos sabem que \u00e9 imposs\u00edvel fazer uma c\u00f3pia id\u00eantica de um estado qu\u00e2ntico desconhecido. Em seu novo artigo, Deutsch e Marletto definem um meio de informa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica como aquele em que os estados podem ser precisamente copiados. Eles, ent\u00e3o, descobriram quais tarefas devem ser poss\u00edveis em um sistema desse tipo para permanecer em conformidade com a teoria de Shannon.<\/p>\n

Os colaboradores, em seguida, passaram a definir o conceito de um meio de “superinforma\u00e7\u00e3o” que codifica mensagens que especificam determinados estados f\u00edsicos – neste caso, em que a c\u00f3pia \u00e9 imposs\u00edvel. Eles descobriram que um subconjunto particular de seus meios de superinforma\u00e7\u00e3o exibe as propriedades associadas com o processamento da informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. “Descobrimos que, com esta \u00fanica restri\u00e7\u00e3o em vigor, dizendo o que voc\u00ea n\u00e3o pode fazer em um meio de superinforma\u00e7\u00e3o \u2014\u00a0a tarefa de c\u00f3pia \u2014, voc\u00ea acaba descobrindo o novo poder estranho de processamento de informa\u00e7\u00e3o que \u00e9 uma propriedade de sistemas qu\u00e2nticos”, diz Marletto.<\/p>\n

A equipe mostrou que, com esta restri\u00e7\u00e3o de copiar em vigor, uma s\u00e9rie de outras propriedades come\u00e7am a surgir: Medir o estado de um meio superinforma\u00e7\u00e3o inevitavelmente perturb\u00e1-la \u2014\u00a0uma caracter\u00edstica comumente associada a sistemas qu\u00e2nticos. Mas como \u00e9 imposs\u00edvel\u00a0fazer uma c\u00f3pia exata de certos conjuntos de estados em um meio superinforma\u00e7\u00e3o, isso for\u00e7a alguma incerteza no resultado da medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A equipe tamb\u00e9m mostrou que o emaranhamento – a assustadora propriedade que liga objetos qu\u00e2nticos de forma que eles atuam em conjunto, n\u00e3o importa o qu\u00e3o longe eles estejam – tamb\u00e9m surge naturalmente, uma vez que essa restri\u00e7\u00e3o em copiar est\u00e1 em vigor. De acordo com Marletto, a propriedade crucial de um sistema que cont\u00e9m dois estados emaranhados \u00e9 que a informa\u00e7\u00e3o armazenada no sistema combinado \u00e9 mais do que a informa\u00e7\u00e3o que pode ser adquirida apenas atrav\u00e9s da an\u00e1lise de cada membro do par individualmente. O conjunto qu\u00e2ntico \u00e9 mais do que a soma das suas partes.<\/p>\n

No seu artigo, Deutsch e Marletto demonstram que a informa\u00e7\u00e3o pode ser codificada em dois meios de superinforma\u00e7\u00e3o de tal maneira que \u00e9 imposs\u00edvel recuper\u00e1-la atrav\u00e9s da medi\u00e7\u00e3o dos subsistemas individuais separadamente – isto \u00e9, o emaranhamento \u00e9 inevit\u00e1vel. Da mesma forma, num meio cl\u00e1ssico, o emaranhamento \u00e9 imposs\u00edvel. “A coisa mais interessante sobre este formalismo \u00e9 a forma que caracter\u00edsticas comuns da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica se desdobram”, diz Patrick Hayden, um f\u00edsico qu\u00e2ntico na Universidade de Stanford, acrescentando: “. Tenho verdadeiro respeito pelo pensamento criativo por tr\u00e1s da teoria do construtor e suas ambi\u00e7\u00f5es” Ele observa, por\u00e9m, que h\u00e1 tentativas concorrentes de outros pesquisadores para o desenvolvimento de uma compreens\u00e3o mais profunda da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, incluindo id\u00e9ias baseadas em c\u00f3pia, e ainda \u00e9 muito cedo para dizer qual delas, se houver, ser\u00e1 a melhor descri\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Rickles concorda que isso vai levar tempo para os f\u00edsicos verificar que a teoria – que ainda n\u00e3o passou por revis\u00e3o por pares – \u00e9 verdadeiramente bem-sucedida em unir a teoria da informa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica e qu\u00e2ntica. Mas afirma-se, que daria um impulso ao objetivo de Deutsch em contribuir na busca pela t\u00e3o procurada teoria da gravidade qu\u00e2ntica, unindo a teoria qu\u00e2ntica e relatividade geral, atualmente incompat\u00edveis. “Esta \u00e9 a primeira vez na hist\u00f3ria da ci\u00eancia que se sabe que as nossas teorias mais profundas est\u00e3o erradas, por isso \u00e9 \u00f3bvio que precisamos de uma teoria mais profunda”, diz Deutsch.<\/p>\n

Rickles acredita que a teoria do construtor tem o potencial de prescrever meta-leis que a relatividade geral e a teoria qu\u00e2ntica devem obedecer. “As meta-leis s\u00e3o criaturas mais est\u00e1veis, eles sobrevivem a revolu\u00e7\u00f5es cient\u00edficas”, diz ele. “Ter esses princ\u00edpios em m\u00e3o no d\u00e1 uma melhor compreens\u00e3o da natureza da realidade. Eu diria que \u00e9 uma boa vantagem.”<\/p>\n

Fonte:\u00a0http:\/\/www.scientificamerican.com\/article\/a-meta-law-to-rule-them-all-physicists-devise-a-theory-of-everything\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A “Teoria do Construtor” une, em um arcabou\u00e7o te\u00f3rico, como informa\u00e7\u00e3o \u00e9 processada nos mundos cl\u00e1ssico e qu\u00e2ntico. Continuar lendo →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[29],"class_list":["post-251","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias","tag-teoria-da-informacao"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/251","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=251"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/251\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":256,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/251\/revisions\/256"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=251"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=251"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.brelaz.com.br\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=251"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}