Albert einstein como filósofo da ciência

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Albert einstein como filósofo da ciência

  1. 1. Albert Einstein como filósofo da ciênciaDon A. HowardUniversidade de Notre Dame Hoje em dia, o compromisso explícito com a filosofia da ciência quase não tem lugar na preparação dos físicos ou na investigação física. O poucoque os estudantes aprendem sobre temas filosóficos é normalmente aprendido ao acaso, por uma espécie de osmose intelectual. Apanham-se ideias ouopiniões na sala de aulas, no laboratório, e em colaboração com o supervisor. A reflexão cuidada sobre ideias filosóficas é rara. Ainda mais rara é ainstrução sistemática. Pior ainda, admitir publicamente um interesse pela filosofia da ciência é frequentemente tratado como um disparate social.Falando com justiça, não são poucos os físicos que pensam filosoficamente. Contudo, as abordagens explicitamente filosóficas da física são a excepção.As coisas não foram sempre assim."Independência de juízo" Em Dezembro de 1944, Robert A. Thornton tinha um emprego novo: ensinar física na Universidade de Porto Rico. Tinha acabado de se formarpela Universidade do Minnesota, na qual tinha escrito a sua tese de doutoramento em "Medição, Formação de Conceitos e Princípios da Simplicidade:Um Estudo em Lógica e Metodologia da Física", sob a orientação de Herbert Feigl, um conhecido filósofo da ciência. Querendo incorporar a filosofia daciência no seu ensino de introdução à física, Thornton escreveu a Albert Einstein pedindo auxílio para convencer os seus colegas a aceitar essa inovação.Einstein respondeu: Concordo plenamente consigo quanto à importância e ao valor educativo da metodologia e bem assim da história e da filosofia da ciência. Hoje,muitas pessoas — e mesmo cientistas profissionais — parecem-me alguém que viu milhares de árvores mas nunca uma floresta. Um conhecimento dasbases históricas e filosóficas fornece aquele tipo de independência dos preconceitos da sua geração que afectam muitos cientistas. Esta independênciacriada pelo conhecimento filosófico é — na minha opinião — a marca de distinção entre um mero artesão ou especialista e um verdadeiro pesquisador 1da verdade. Einstein não estava simplesmente a ser educado: ele queria mesmo dizer isto. Andava a dizer a mesma coisa há cerca de 30 anos. Sabia pela suaexperiência na vanguarda das revoluções da física no início do século XX que ter cultivado um hábito mental filosófico tinha feito dele um melhor físico. Alguns anos após a sua carta a Thornton, numa contribuição para Albert Einstein: Filósofo-Cientista, Einstein escreveu: "A relação recíproca entrea epistemologia e a ciência é de uma espécie notável. Dependem uma da outra. A epistemologia sem contacto com a ciência torna-se um esquema 2vazio. A ciência sem epistemologia é — se sequer se puder pensar tal — primitiva e confusa." Num artigo de 1936 intitulado "Física e Realidade", Einstein explicou por que razão o físico não pode simplesmente condescender com o filósofomas tem de ser ele próprio um filósofo: Tem-se dito frequentemente, e certamente não sem justificação, que o homem de ciência é um fraco filósofo. Por que razão então não deveriaser a atitude certa do físico a de deixar o filosofar ao filósofo? Tal poderia de facto ser a atitude certa a tomar numa altura em que o físico acredita quetem à sua disposição um rígido sistema de conceitos fundamentais e leis fundamentais tão bem estabelecidas que ondas de dúvidas os não podemalcançar; mas não pode ser certo num momento em que os próprios fundamentos da física se tornaram problemáticos como o são agora. Num tempocomo o presente, quando a experiência nos força a procurar um mais novo e mais sólido fundamento, o físico não pode simplesmente ceder ao filósofoa contemplação crítica dos fundamentos teóricos; pois ele próprio sabe melhor e sente mais seguramente onde a porca torce o rabo. Na busca de um 3novo fundamento, ele deve tentar tornar claro para si próprio até que ponto os conceitos que usa são justificados e necessários. Já em 1916, logo após ter completado a sua teoria geral da relatividade, Einstein tinha discutido a relação da filosofia com a física num obituáriopara o físico e filósofo Ernst Mach: Como se dá que um bem dotado cientista natural se venha a preocupar com epistemologia? Não existe trabalho mais valioso a ser feito na suaespecialidade? É o que eu ouço perguntar por muitos dos meus colegas e pressinto-o de muitos mais. Mas não posso partilhar este sentimento. Quandopenso nos estudantes mais capazes que encontrei no meu ensino — isto é, aqueles que se distinguiam pela sua independência de juízo e não apenaspela sua rapidez de raciocínio — posso afirmar que tinham um interesse vigoroso pela epistemologia. Encetavam alegremente discussões sobre osobjectivos e os métodos da ciência e demonstravam inequivocamente, através de uma defesa tenaz das suas opiniões, que o tema lhes parecia 4importante. Repare-se que o contributo da filosofia para a física não é uma parte específica de doutrina filosófica, como o empirismo antimetafísicodefendido por Mach. É, pelo contrário, a "independência de juízo". O hábito mental filosófico, argumentava Einstein, encoraja uma atitude crítica face àsideias recebidas: Os conceitos que demonstraram a sua utilidade na ordenação das coisas facilmente atingem uma tal autoridade sobre nós que nos esquecemosdas suas origens terrenas e os aceitamos como dados inalteráveis. Então vêm a ser marcados como "necessidades do pensamento", "dados a priori", etc.O caminho do progresso científico torna-se frequentemente intransitável por muito tempo graças a esses erros. Por conseguinte, não é de todo um jogovão se nos tornarmos experimentados em analisar os conceitos há muito tidos como lugares-comuns e em mostrar as circunstâncias das quais dependea sua justificação e utilidade e como extravasaram, individualmente, dos dados da experiência. Assim, a sua excessiva autoridade será quebrada. Serãoremovidos se não puderem ser adequadamente legitimados, corrigidos se a sua correlação com as coisas dadas for demasiado supérflua ou substituídosse for possível estabelecer um novo sistema preferido por uma qualquer razão. Aqui, Einstein está a descrever o tipo de análise conceptual histórico-crítica pela qual Mach era famoso. Este modo de análise encontra-se no 5coração da argumentação das teorias da relatividade geral e especial e de muitos outros trabalhos revolucionários de Einstein. Como se tornou ele estaespécie de físico filosófico? Ler Mach foi uma forma, mas não a única.
  2. 2. "Conhecimento precoce da filosofia" Einstein era um exemplo típico da sua geração de físicos na seriedade e extensão do seu compromisso prematuro e duradouro com a filosofia.Aos 16 anos, tinha já lido todas as três grandes obras de Immanuel Kant, a Crítica da Razão Pura, a Crítica da Razão Prática e a Crítica da Faculdade do 6Juízo. Einstein leu Kant novamente quando estudava no Instituto Politécnico Federal Suíço em Zurique, onde frequentou as aulas de August Stadlersobre Kant no semestre de Verão de 1897. Stadler pertencia ao movimento neo-Kantiano de Marburgo, que se distinguiu pelos seus esforços para 7enquadrar os aspectos fundacionais e metodológicos da ciência actual no pensamento kantiano. Foi também na universidade que Einstein leu pela primeira vez a Mecânica (1883) de Mach e os seus Princípios da Teoria do Calor (1896),juntamente com Parerga e Paralipomena (1851) de Arthur Schopenhauer. Foi provavelmente também lá que leu pela primeira vez A História doMaterialismo (1873) de Friedrich Albert Lange, a História Crítica dos Princípios da Mecânica (1887) de Eugen Dühring e Isaac Newton e os seus Princípiosda Física (1895) de Ferdinand Rosenberger. Todos esses livros eram, no final do século, bem conhecidos dos jovens estudantes de física intelectualmenteambiciosos. Um facto revelador do conhecimento de Einstein da filosofia na Universidade é a sua inscrição no curso de Stadler sobre a "Teoria doPensamento Científico" no semestre de Inverno de 1897. O curso era de facto exigido a todos os estudantes da divisão de Einstein no Politécnico. Pense-se nisso: todos os estudantes de física no Politécnico, uma das universidades técnicas líderes na Europa, tinham de frequentar um curso sobre filosofiada ciência. Um requisito tão explícito não se encontrava em qualquer boa universidade, apesar de em 1896 Mach ter sido nomeado para a recém-criadacadeira de "Filosofia das Ciências Indutivas" na Universidade de Viena, e os estudantes que aprenderam física com Hermann von Helmholtz em Berlimtambém tiveram uma pesada dose de filosofia. Mesmo se nem todas as universidades tinham um requisito explícito em filosofia da ciência, o curriculumde Zurique diz-nos que os bons jovens físicos tinham de ter mais do que um conhecimento superficial de filosofia. O interesse de Einstein pela filosofia continuou após a formatura. Pela mesma altura em que começou no seu emprego no registo de patentesem Berna em 1902, Einstein e alguns amigos recentes, Maurice Solovine e Conrad Habicht, formaram um grupo informal de debate semanal ao qual 8deram o grandiloquente nome de "Academia Olympia". Graças a Solovine, sabemos o que eles leram. Eis uma lista parcial: Richard Avenarius, Crítica da Experiência Pura (1888). Richard Dedekind, O que São e o que Devem Ser os Números? (2.ª ed., 1893). David Hume, Tratado da Natureza Humana (1739; tradução alemã 1895). Ernest Mach, Análise das Sensações e da Relação entre o Físico e o Psíquico (2.ª ed., 1900). John Stuart Mill, Sistema de Lógica (1872; tradução alemã 1887). Karl Pearson, A Gramática da Ciência (1900). Henri Poincaré, Ciência e Hipóteses (1902; tradução alemã 1904). Estes são títulos que encontraríamos na estante de muitos brilhantes jovens físicos daquele tempo. Que Einstein e os amigos os lessem porprazer ou auto-aperfeiçoamento mostra quão comum era na cultura científica da época conhecer tais livros e as ideias neles sustentadas. As sementes filosóficas plantadas no Politécnico e na Academia Olímpia iriam brevemente dar fruto no artigo de Einstein de 1905 sobre a teoriaespecial da relatividade e em muitos outros pontos do seu trabalho científico. Mas dariam um fruto adicional no facto de o próprio Einstein se tornar umimportante filósofo da ciência.Relações com filósofos A formação filosófica de Einstein fez uma diferença profunda na sua forma de fazer física. Mas o seu interesse na filosofia da ciência foi maisalém. Na década de 30 do séc. XX tinha-se tornado um participante activo do desenvolvimento da disciplina autónoma da filosofia da ciência. O seupapel evoluiu grandemente através das suas relações pessoais e profissionais com muitos dos mais importantes filósofos da altura, principalmente osfundadores da tradição conhecida como empirismo lógico. A familiaridade pessoal de Einstein com proeminentes filósofos da ciência começou cedo e de forma algo acidental. Friedrich Adler era também 9um estudante de física em Zurique no fim da década de 90 do século XIX. Apesar de Adler ter estudado na Universidade de Zurique e não noPolitécnico, ele e Einstein tornaram-se amigos. A amizade foi renovada em 1909 quando Einstein regressou a Zurique vindo de Berna, para o seuprimeiro compromisso académico, na Universidade de Zurique, uma posição para a qual Adler tinha sido o outro finalista. Por essa altura, Adler tinha-se tornado um célebre defensor do empirismo de Mach, especialmente após a árida crítica que Max Planck dirigiu aMach numa conferência de 1908 sobre "A Unidade do Quadro do Mundo Físico". A relação próxima com Mach levou Adler a publicar, em 1908, umatradução alemã do influente livro de 1906 de Pierre Duhem, Objectivo e Estrutura da Teoria Física. De Duhem, aprendeu Einstein uma versão do que é conhecido por convencionalismo. Henri Poincaré, outro célebre convencionalista, defendeucelebremente que a definição convencional dos geómetras do "segmento de linha recta" como "o caminho de um raio de luz" colocou a geometriaeuclidiana a salvo da refutação empírica directa, por exemplo pela triangulação na linha-de-visão de três picos de montanhas, porque qualquer umimpressionado pela simplicidade da geometria euclidiana poderia salvá-la simplesmente mudando a definição de linha recta. O convencionalismo de Duhem era algo diferente do de Poincaré. Defendeu que o que era convencional não era a escolha das definiçõesindividuais, mas antes a escolha de toda uma teoria. De acordo com Duhem, são sempre teorias como um todo e nunca afirmações científicas individuaisque testamos. O convencionalismo "holista" de Duhem iria tornar-se profundamente embrenhado em Einstein, na sua perspectiva madura sobre aestrutura das teorias e o modo como são testadas. Foi também em 1909 que a fama de Einstein possibilitou o seu primeiro encontro com Mach. Havia respeito mútuo dos dois lados. QuandoEinstein deixou a Universidade Alemã de Praga em 1912, nomeou Philipp Frank seu sucessor. Frank era um discípulo de Mach que se viria a tornar um 10importante membro do chamado Círculo de Viena de empiristas lógicos. É bem conhecida a biografia de Einstein de 1947 por Frank. A mudança de Einstein para Berlim em 1914 expandiu ainda mais o seu círculo de colegas filosóficos. Nele se incluíam alguns neo-kantianos,como Ernst Cassirer, cujo livro de 1921, A Teoria da Relatividade de Einstein, era uma tentativa tecnicamente sofisticada e filosoficamente subtil deenquadrar a relatividade no pensamento kantiano. A relatividade geral colocava um desafio óbvio à famosa asserção de Kant de que a geometriaeuclidiana era verdadeira a priori, a forma necessária sob a qual organizamos a nossa experiência dos objectos externos. Hans Reichenbach, um líder socialista estudantil em Berlim no fim da primeira guerra mundial, fundou o posto avançado do Círculo de Viena emBerlim e tornou-se, no empirismo lógico, o mais importante intérprete dos fundamentos filosóficos da relatividade, com livros como Filosofia do Espaço
  3. 3. e do Tempo, de 1928. Tinha sido aluno de Einstein em Berlim, e este tinha ficado tão impressionado com as suas capacidades como filósofo da física que,quando o conservador departamento de filosofia de Berlim recusou a Reichenbach um lugar na faculdade em meados de 1920, Einstein maquinou paraque se criasse para ele uma cadeira de filosofia da ciência no departamento de física da universidade, que era mais liberal. O mais importante novo amigo filosófico que Einstein fez nos seus anos em Berlim foi, sem dúvida, Moritz Schlick, que começou por ser um físicoque realizou o seu doutoramento sob a orientação de Planck em 1904. A mudança de Schlick para Viena, em 1922, para assumir a cadeira de filosofia daciência antes ocupada por Mach e Ludwig Boltzmann, marca o nascimento do Círculo de Viena e a emergência do empirismo lógico como ummovimento filosófico importante. Antes do trabalho de Reichenbach, a monografia de 1917 de Schlick, Espaço e Tempo na Física Contemporânea, era amais lida introdução filosófica à relatividade, e a Teoria Geral do Conhecimento, de 1918, teve uma influência comparável no campo mais vasto da 11filosofia da ciência. Einstein e Schlick ficaram a conhecer-se primeiro por correspondência, em 1915, depois de Schlick ter publicado um perspicaz ensaio sobre aimportância filosófica da relatividade. Durante os primeiros seis anos do seu relacionamento, Einstein demonstrou grande apreço pelo trabalho deSchlick, mas em 1922 a relação tinha começado a esmorecer. Einstein tinha sido desencorajado pela doutrina cada vez mais estridentementeantimetafísica do Círculo de Viena. O movimento rejeitava como metafísico qualquer elemento de teoria cuja conexão com a experiência não pudesseser claramente demonstrada. Mas a discordância de Einstein com o Círculo de Viena era mais profunda. Envolvia questões fundamentais sobre ainterpretação e o teste empíricos de teorias. Schlick, Reichenbach e Einstein concordavam que o desafio dos filósofos empiristas da física era formular um novo empirismo capaz de defendera integridade da relatividade geral dos ataques dos neo-kantianos. A introdução, pela relatividade geral, de um espaço-tempo híbrido com curvaturavariável era um importante desafio para o kantianismo. Alguns defensores de Kant afirmavam que a relatividade geral, sendo não euclidiana, era falsa apriori. Pensadores mais subtis e sofisticados, como Cassirer, defenderam que Kant estava errado ao reclamar o estatuto de a priori para a geometriaeuclidiana, mas certo ao sustentar que existe alguma forma espacial a priori matematicamente mais fraca, talvez apenas uma forma topológica. A filosofia de Mach não estava à altura da tarefa. Não poderia reconhecer um papel cognitivo independente ao sujeito. Schlick, Reichenbach eEinstein, por outro lado, concordavam que os kantianos tinham razão ao insistir que a mente não é uma tábua rasa na qual a experiência se inscreve;que o conhecimento envolve alguma estruturação fornecida pelo sujeito. Mas como poderiam afirmar um tal papel activo do sujeito sem concederdemasiado a Kant? Eram, apesar de tudo, empiristas, acreditando que as razões para sustentar a relatividade geral eram, no fundo, empíricas. Mas emque sentido é o nosso raciocínio empírico se o nosso conhecimento tem uma estrutura a priori? A resposta final de Schlick e Reichenbach baseava-se fundamentalmente na versão do convencionalismo de Poincaré. Defendiam que o sujeitocontribui com as definições que ligam termos teóricos fundamentais como "segmento de linha recta" às noções empíricas ou físicas como "percurso deum raio de luz". Mas, argumentavam, assim que tais definições são estipuladas por convenção, a verdade ou falsidade empírica de todas as outrasasserções é fixada unicamente pela experiência. Mais ainda, uma vez que escolhemos livremente apenas as definições, as diferenças que resultam detais escolhas não podem ser mais significativas do que expressar resultados de medida em unidades inglesas ou métricas. Einstein também procurou uma resposta empírica aos kantianos, mas discordava profundamente de Schlick e Reichenbach. Desde logo, comoDuhem, julgava impossível distinguir diversos tipos de proposições científicas apenas em princípio. Algumas proposições funcionam como definições,mas não existia qualquer razão filosófica clara para que uma qualquer dessas proposições tivesse de ser considerada como tal. O que para um cientistaera uma definição poderia ser uma afirmação sintética, empírica, para outro. Tal como usado pelos filósofos, "sintético", por oposição a analítico, significa uma asserção que vai além do que já está implícito nos significadosdos termos usados. Uma asserção analítica, por contraste, é uma afirmação cuja verdade depende apenas do significado ou da definição. Um princípioempirista central é o de que não há verdades sintéticas a priori. Uma razão mais profunda da divergência de Einstein face a Schlick e Reichenbach era o seu receio de que a nova filosofia lógico-empiristatornasse a ciência demasiado parecida com a engenharia. Estava ausente do esquema empirista algo que Einstein considerava muito importante para afísica teórica criativa, a saber, "invenções livres" do intelecto humano. Não que o teórico fosse livre de inventar qualquer esquema. Teorizar estavalimitado pelo requisito de adequação à experiência. Mas a própria experiência de Einstein tinha-lhe ensinado que o teorizar criativo não poderia sersubstituído por um algoritmo para construir e testar teorias. Como respondeu Einstein a Kant? Empregou o holismo de Duhem de uma nova maneira. Quando uma teoria é testada, algo tem de serconsiderado fixo, de forma a que possamos dizer claramente o que a teoria nos diz acerca do mundo. Mas Einstein argumentou que precisamente por asteorias serem testadas como um todo, e não separadamente, o que escolhemos considerar fixo é arbitrário. Pode pensar-se, como Kant, que se fixa ageometria euclidiana e depois se testa uma física assim estruturada. Mas na verdade testamos a física e a geometria juntas. Por conseguinte, podíamosperfeitamente considerar fixa a física e testar a geometria. É melhor dizer simplesmente que estamos a testar as duas e que escolhemos, de entre aspossíveis formas de interpretação dos resultados, perguntando qual delas fornece a teoria mais simples. Einstein preferiu a relatividade geral em relaçãoa rivais igualmente consistentes com as provas porque a sua física mais a geometria espaço-tempo não-euclidiana era, como um todo, mais simples queas alternativas. Tais questões podem parecer temas filosóficos arcaicos e excessivamente subtis, a deixar de lado. Mas vão ao cerne do que significa respeitarprovas na prática da ciência, e são questões sobre as quais ainda debatemos. À medida que a física teórica se aprofunda em reinos menos firmementeancorados na refutação empírica, à medida que a física experimental se torna cada vez mais difícil e abstrusa, as questões que Schlick, Reichenbach eEinstein debateram revelam-se mais e mais prementes. Quando a teoria confronta a experiência, como repartir os louros ou a culpa pelo sucesso ou pelo fracasso? Pode a análise filosófica fornecerrazões para centrar um teste num postulado individual ou devem o juízo e o gosto decidir o que a natureza nos está a dizer? Os empiristas lógicosprocuravam um algoritmo para a escolha da teoria certa. Mas Einstein comparava aspectos cruciais da escolha à "pesagem de qualidades 12incomensuráveis." Num certo sentido, Einstein perdeu o debate com Schlick e Reichenbach. Em meados do século, o empirismo lógico destes tinha-setornado a ortodoxia. Mas a divergência de Einstein não passou despercebida, e hoje em dia tem nova vida enquanto desafio a outro renascimento de 13Kant.A filosofia na física de Einstein De que forma o hábito mental filosófico de Einstein o levou a fazer física de forma diferente? E isso o tornou como ele pensava um físico melhor? A maioria dos leitores do artigo sobre relatividade especial de Einstein de 1905 repara no seu tom impressionantemente filosófico. O artigocomeça com uma questão filosófica sobre uma assimetria na explicação convencional da indução electromagnética: um íman fixo produz uma corrente
  4. 4. na bobina móvel através de uma força electromotriz induzida na bobina. Diz-se, por outro lado, que um íman móvel produz uma corrente numa bobinafixa através do campo electromagnético criado pelo movimento do íman. Mas se o movimento é relativo, por que deveria haver qualquer diferença? Oartigo prossegue criticando a ideia de determinação objectiva da simultaneidade entre acontecimentos distantes por razões igualmente filosóficas;apenas a simultaneidade de acontecimentos imediatamente adjacentes é directamente observável. Precisamos por isso de estipular quais osacontecimentos distantes considerados simultâneos em relação a um dado observador. Mas essa estipulação tem de se basear numa suposiçãoconvencional sobre, digamos, as iguais velocidades de sinais de luz emitidas e recebidas. Há uma disputa entre historiadores e filósofos da física sobre qual é exactamente a perspectiva filosófica aqui envolvida. Alguma linguagemexplicitamente convencionalista no artigo sugere Poincaré como fonte. O próprio Einstein indicou principalmente Hume e secundariamente Mach. Emqualquer caso, o carácter impressionantemente filosófico do artigo de 1905 sobre a relatividade é inconfundível. As fontes filosóficas de Einstein são menos obscuras no que respeita ao seu compromisso duradouro com o princípio da separabilidade espacialface à não localização da mecânica quântica. Sabemos que Einstein leu Schopenhauer quando era estudante no Politécnico de Zurique e regularmentedesde então. Conhecia bem uma das doutrinas centrais de Schopenhauer, uma modificação da doutrina de Kant do espaço e do tempo enquanto formasnecessárias a priori da intuição. Schopenhauer enfatizou o papel essencial e estruturante do espaço e do tempo na individuação de sistemas físicos e dosseus estados de desenvolvimento. Espaço e tempo, para ele, constituíam o principium individuationis, a base da individuação. Em linguagem maisexplicitamente física, esta perspectiva implica que a diferença de localização é suficiente para fazer dois sistemas diferentes no sentido de que cada umtem o seu próprio estado físico real, independente do estado do outro. Para Schopenhauer, a independência mútua de sistemas espacialmenteseparados era uma verdade necessária a priori. 14 Esta forma de pensar fez alguma diferença na física de Einstein? Tome-se em consideração outro famoso artigo do seu annus mirabilis, o artigode 1905 sobre a hipótese dos fotões, que explicou o efeito fotoeléctrico quantizando a forma como a energia electromagnética vive no espaço livre. Umfotoelectrão é emitido quando um quantum de energia electromagnética é absorvido por uma superfície de metal iluminada, sendo o ganho de energiado electrão proporcional à frequência da radiação incidente. O que mais impressionou Einstein no comportamento destes quanta energéticos foi que nochamado regime de Wien, perto da extremidade de energia elevada do espectro de um corpo negro, eles agem como corpúsculos mutuamenteindependentes em virtude de ocuparem diferentes partes do espaço. Einstein defendeu que pressupor a validade do princípio da entropia de Boltzmann (S= k logW) para os campos de radiação no regime de Wienimplica uma estrutura granular para essa radiação. Graças à forma logarítmica do princípio de Boltzmann, a aditividade da entropia S é equivalente àfactorizabilidade da probabilidade conjunta W de dois constituintes espacialmente separados do campo de radiações ocuparem determinadas células deespaço fase. A factorizabilidade de uma probabilidade conjunta é uma expressão clássica da independência mútua de acontecimentos. Mas havia um problema: o mesmo raciocínio que sugeria uma estrutura quantal da radiação no regime de Wien também implicava que, foradesse regime, a suposta independência mútua dos fotões teria de falhar. A suposição de fotões mutuamente independentes não produz uma derivaçãoda fórmula completa de Planck para a densidade energética da radiação de um corpo negro. Einstein apercebeu-se desse facto, e durante cerca de vinteanos procurou compreender como podia isso ocorrer. Já em 1909 Einstein se entretivera com a ideia de atribuir um campo de ondas a cada fotão de espécie corpuscular para explicar asinterferências, uma falha óbvia da independência mútua. Foi aí que surgiu a ideia da dualidade onda-partícula. Apenas no final de 1924, quando Einsteinleu pela primeira vez a nova derivação de Satyendra Bose da fórmula de radiação de Planck, é que percebeu que o que estava em causa era uma novaestatística quântica, na qual as partículas não são independentes não por uma qualquer exótica interacção mas porque a sua identidade as torna 15indistinguíveis. Graças a Bose, Einstein percebeu que o falhanço da independência mútua dos quanta de luz espacialmente separados seria uma característicaduradoura da teoria quântica emergente. Mas Einstein tinha aprendido com Schopenhauer a ver a independência dos sistemas espacialmente separadospraticamente como uma suposição necessária a priori. À medida que o novo formalismo quântico apareceu em meados da década de 1920, Einsteinprocurou ou interpretá-lo de maneira compatível com a separabilidade espacial ou demonstrar que se a mecânica quântica não pudesse ser interpretadadesse modo estaria fatalmente errada. Em 1927, Einstein produziu uma interpretação de variáveis escondidas da mecânica de ondas de ErwinSchrödinger. Mas desistiu antes da publicação quando descobriu que mesmo a sua interpretação de variáveis escondidas envolvia o tipo de falhanço deseparabilidade espacial que Schrödinger mais tarde baptizou como "emaranhamento". O mais famoso ataque de Einstein à teoria quântica foi o seu artigo "EPR" de 1935 com Boris Podolsky e Nathan Rosen, que procuravademonstrar que a mecânica quântica era uma teoria incompleta. Muitos leitores acham complicado o argumento de EPR. Poucos sabem que Einsteinrepudiou o artigo pouco depois da sua publicação, escrevendo a Schrödinger em Junho de 1935 para dizer que o artigo foi na realidade escrito porPodolsky "por razões de linguagem", e que estava descontente com o resultado porque "o ponto principal estava enterrado por um formalismoexcessivo". O argumento que Einstein pretendia parte de uma suposição a que chamou "princípio da separação". Sistemas espacialmente separados têmrealidades independentes e a localização relativística impede influências sobreluminais entre acontecimentos de medição espacialmente semelhantesmas separados. Por conseguinte, a mecânica quântica tem de ser incompleta, porque atribui diferentes funções de ondas, logo, diferentes estados, a umde dois sistemas previamente em interacção, dependendo do parâmetro que se escolhe medir no outro sistema. Por certo que uma teoria não podeatribuir dois ou mais estados diferentes à mesma e única realidade física, a não ser que esses estados teóricos sejam descrições incompletas dessa 16realidade. O ponto importante aqui é que Einstein considerava o seu princípio da separação, descendente do principium individuationis de Schopenhauer,quase como um axioma para qualquer física fundamental futura. Em escritos posteriores, Einstein explicou que a teoria de campo, tal como a entendia— segundo o modelo da relatividade geral, e não da teoria quântica de campo — era a expressão de separabilidade mais radical possível. Com efeito,tais teorias de campo clássicas tratam todos os acontecimentos pontuais no contínuo espaço-tempo como mutuamente independentes, sistemasseparados dotados dos seus próprios estados físicos reais separados. Em nenhum outro lugar está mais claramente expresso o profundo compromisso filosófico de Einstein com a separabilidade e a consequenteinquietação vitalícia com a mecânica quântica do que numa longa nota que escreveu a Max Born em 1949. Pergunta Einstein "O que tem de ser umacaracterística essencial de qualquer física fundamental futura?". A sua resposta surpreende muitos que esperam que ele diga "causalidade". Quero apenas explicar o que quero dizer quando digo que devemos tentar ater-nos à realidade física. Todos temos [...] consciência da situação relativa ao que virão a ser os conceitos básicos fundacionais da física: o ponto-massa ou a partícula nãoestão certamente entre eles; o campo, no sentido de Faraday-Maxwell, pode vir a estar, mas sem certezas. Mas aquilo que concebemos como existente("real") deve de alguma forma estar localizado no tempo e no espaço. Isto é, o real numa parte do espaço, A, deve (em teoria) "existir" de alguma formaindependentemente daquilo que é considerado real noutra parte do espaço, B. Se um sistema físico abrange A e B, então o que está presente em B deve
  5. 5. de alguma forma ter uma existência independente do que está presente em A. O que está efectivamente presente em B não deveria por isso dependerdo tipo de medição levada a cabo na parte do espaço A; deveria também ser independente do facto de se fazer ou não uma medição em A. Se se aderir a este programa, então dificilmente se pode encarar a descrição teórica quântica como uma descrição completa do que éfisicamente real. Se se tentar, ainda assim, encará-la como tal, então tem de se pressupor que o fisicamente real em B sofre uma mudança súbita porcausa de uma medição feita em A. Os meus instintos físicos ficam eriçados perante tal sugestão. No entanto, se se renunciar ao pressuposto de que o que está presente em diferentes partes do espaço tem uma existência independente real,então não vislumbro sequer o que a física deve supostamente descrever. Pois o que é supostamente "sistema" é, no fim de contas, apenas convencional, 17e não vejo como se pode esperar dividir o mundo objectivamente para se produzir afirmações sobre as partes.É assim que um físico-filósofo pensa e escreve.Filosofia a mais? Pode-se responder ao argumento de Einstein dizendo que ele demonstra o erro de importar demasiada filosofia para a física. Einstein estavaprovavelmente errado ao duvidar da completude da mecânica quântica. A confusão que tanto o incomodava revelou-se nas recentes décadas a principalnovidade do reino quântico. Mas tal reacção reflectiria um sério mal-entendido da história. Einstein estava errado, mas não por ser um dogmático filosófico. As suas razõeseram científicas bem como filosóficas, sendo o sucesso empírico da relatividade geral uma de entre essas razões científicas. O que o hábito mentalfilosófico tornou possível foi que Einstein visse mais profundamente os fundamentos da mecânica quântica do que muitos dos seus mais ardentesdefensores. E o tipo de questões críticas filosoficamente motivadas que ele levantou, mas não podia ainda responder, só iriam frutificar dez anos após asua morte, quando foram retomadas por outro grande físico-filósofo, John Bell.Don A. HowardNotas 1. A. Einstein a R. A. Thornton, carta inédita datada de 7 de Dezembro de 1944 (EA 6-574), Arquivo Einstein, Universidade Hebraica, Jerusalém, citada com permissão. 2. P. A. Schilpp, org., Albert Einstein: Philosopher-Scientist, The Library of Living Philosophers, Evanston, IL (1949), p. 684. 3. A. Einstein, J. Franklin Inst., 221, 349 (1936). 4. A. Einstein, Phys. Zeitschr. 17, 101 (1916). 5. A. Pais, Subtil é o Senhor: Vida e Pensamento de Albert Einstein, Gradiva, Lisboa (1999), ainda é a melhor biografia intelectual de Einstein. 6. Para pormenores sobre as primeiras leituras filosóficas de Einstein, ver D. Howard, "Einsteins Philosophy of Science", in The Stanford Encyclopedia of Philosophy, E.N.Zalta, org. 7. M. Beller, in Einstein: The Formative Years, 1879-1909, D. Howard, J. Stachel, orgs., Birkhäuser, Boston (2000), p. 83; D. Howard, in Language, Logic, and the Structure of Scientific Theories, W. Salmon, G. Wolters, orgs., U. of Pittsburgh Press, Pittsburgh, PA (1994), p. 45. 8. M. Solovine, org., Albert Einstein: Lettres à Maurice Solovine, Gauthier-Villars, Paris (1956). 9. D. Howard, Synthese, 83, 363 (1990). 10. P. Frank, Einstein: His Life and Times, Knopf, New York (1947). 11. Ver D. Howard, Philosophia Naturalis 21, 616 (1984). 12. A. Einstein, Autobiographical Notes: A Centennial Edition, P. A. Schilpp, trad. E org., Open Court, La Salle, IL (1979), p. 21. 13. Um trabalho recente de renascimento kantiano amplamente discutido é M. Friedman, Dynamics of Reason, CSLI Publications, Stanford, CA (2001). 14. D. Howard, in The Cosmos of Science, J. Earman, J. D. Norton, orgs. U. of Pittsburgh Press, Pittsburgh, PA (1997), p. 87. 15. D. Howard, in Sixty-Two Years of Uncertainty, A. Miller, org., Plenum, New York (1990), p. 61. 16. A. Einstein a E. Schrödinger, carta não publicada datada de 19 de Junho de 1935 (EA 22-047), Einstein Archive, Hebrew University, Jerusalem, citado com permissão; D. Howard, Stud. Hist. Phil. Sci. 16, 171 (1985); D. Howard, in Philosophical Consequences of Quantum Theory: Reflections on Bells Theorem, J. T. Cushing, E. McMullin, orgs., U. of Notre Dame Press, Notre Dame, IN (1989), p. 224. 17. M. Born, org., Albert Einstein-Hedwig und Max Born. Briefwechsel 1916-55, Nymphenburger, Munich (1969), p. 223.Tradução de Rui Vieira da CunhaRetirado de Physics Today (Dezembro de 2005)

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