A Essência da Realidade, David Deutsch

a_essencia_da_realidade_1284239045bHá mais de 10 anos entrei numa livraria para dar uma olhada nas novidades na estante de Informática. Sim, naquela época a Informática era destaque e havia uma estante separada. Na estante do lado estavam os livros de Administração. Por acaso vi um livro com o título A Essência da Realidade. Talvez fosse sobre alguma “realidade” afetando a administração de alguma empresa. Resolvi dar uma olhada no livro. Conclui que estava na estante errada. Falava de Física, Mecânica Quântica, Teoria de Tudo, Teoria da Informação, Games com Realidade Virtual, viagem no tempo, multiversos etc. Eu simplesmente não conseguia parar de ler. Só não comprei porque era bem caro, e ainda é (Na Estante Virtual custa mais de R$ 300,00 hoje). Anotava a página e voltava na livraria para ler mais.

Cito abaixo alguns fragmentos de textos do livro que me capturaram:

Prefácio

Se há uma única motivação para a visão de mundo descrita neste livro, é que graças principalmente a uma sucessão de descobertas científicas extraordinárias, agora possuímos algumas teorias extremamente profundas sobre a estrutura da realidade. Se tivermos de entender o mundo em um nível mais do que superficial, deve ser por meio dessas teorias e da razão, e não dos nossos preconceitos, opiniões recebidas ou até do senso comum. Nossas melhores teorias não são somente mais verdadeiras que o senso comum, elas fazem muito mais sentido. Devemos levá-las a sério, não meramente como fundamentos pragmáticos para seus respectivos campos, mas como explicações do mundo. E acredito que podemos alcançar o mais amplo entendimento se não as considerarmos isoladamente, mas em conjunto, pois elas estão inextricavelmente relacionadas.

Pode parecer estranho que esta sugestão – de que devemos tentar formar uma visão de mundo racional e coerente com base nas nossas melhores e mais fundamentais teorias – deva ser nova ou controversa. Contudo, na prática ela é. Um motivo é que cada uma dessas teorias tem, quando levada a sério, implicações muito contra-intuitivas. Consequentemente, foram feitos todos os tipos de tentativas para evitar enfrentar essas implicações, fazendo modificações “ad hoc” ou reinterpretações das teorias ou estreitando arbitrariamente seu domínio de aplicabilidade, ou simplesmente usando-as na prática, mas não extraindo nenhuma conclusão mais ampla. Deverei criticar algumas dessas tentativas (nenhuma das quais, acredito, tem muito mérito), mas apenas quando isso for um meio conveniente de explicar as próprias teorias. Pois este livro não é primordialmente uma defesa dessas teorias: é uma investigação sobre como seria a estrutura da realidade se elas fossem verdadeiras.

[…]

A Teoria de Tudo

Lembro-me que me disseram, quando criança, que nos tempos antigos era possível a uma pessoa muito instruída saber tudo o que era conhecido. Também me disseram que hoje em dia existe tanto conhecimento que ninguém seria capaz de aprender mais do que uma pequena fração dele, mesmo durante uma vida longa. Esta última afirmação me surpreendeu e desapontou. Na verdade, recusei-me a acreditar nela. Não sabia como justificar a minha descrença, mas sabia que não queria que as coisas fossem assim e invejava as pessoas instruídas de antigamente. Não que eu quisesse memorizar todos os fatos descritos nas enciclopédias do mundo; ao contrário, eu odiava memorizar fatos. Não era nesse sentido que eu esperava ser possível saber tudo o que era conhecido. Não me desapontaria ouvir que todos os dias aparecem mais publicações do que qualquer um poderia ler em uma vida inteira ou que existem 600.000 espécies conhecidas de besouros. Eu não tinha desejo de acompanhar a queda de cada pardal. Nem imaginava que um sábio antigo que supostamente sabia tudo o que era conhecido teria sabido tudo a respeito desse tipo de coisa. Eu tinha em mente uma ideia mais discriminadora do que deveria ser considerado como sendo conhecido. Por “conhecido” eu queria dizer entendido.

A ideia de uma pessoa poder entender tudo o que é entendível ainda parece fantástica, mas é distintamente menos fantástica do que a noção de que uma pessoa poderia memorizar todos os fatos conhecidos. Por exemplo, ninguém poderia memorizar todos os dados observacionais conhecidos de um assunto tão restrito quanto os movimentos dos planetas, mas muitos astrônomos entendem esses movimentos em toda a extensão em que podem ser entendidos. Isso é possível porque o entendimento não depende de saber muitos fatos, mas de ter os conceitos, explicações e teorias corretos. Uma teoria comparativamente simples e compreensível pode cobrir uma infinidade de fatos indigestos. Nossa melhor teoria sobre os movimentos planetários é a teoria da relatividade geral de Einstein, que no começo do século XX suplantou as teorias de Newton sobre a gravidade e o movimento. Em princípio, ela prevê corretamente não apenas todos os movimentos planetários, mas também todos os outros efeitos da gravidade até os limites de exatidão das nossas melhores medições. Uma teoria prever alguma coisa “em princípio” significa que as previsões seguem-se logicamente a partir da teoria, mesmo que na prática a quantidade de cálculo necessária para gerar algumas das previsões seja grande demais para nos ser tecnologicamente exequível, ou mesmo grande demais para ser fisicamente possível levar a cabo no universo como o encontramos.

Ser capaz de prever coisas ou descrevê-las, ainda que com exatidão, não é de
forma alguma a mesma coisa que entendê-las. As previsões e descrições em física
muitas vezes são expressas como fórmulas matemáticas. Suponha que eu memorize a fórmula com a qual poderia, se tivesse tempo e inclinação para isso, calcular qualquer posição planetária que foi registrada nos arquivos astronômicos. O que exatamente ganhei, em comparação com a memorização direta dos arquivos? A fórmula é mais fácil de lembrar – mas então, procurar um número nos arquivos pode ser até mais fácil do que calculá-lo a partir da  fórmula. A verdadeira vantagem da fórmula é que pode ser usada em uma infinidade de casos além dos dados arquivados, por exemplo, para prever os resultados de observações futuras. Pode também fornecer as posições históricas dos planetas com mais exatidão, pois os dados arquivados contêm erros de observação. Contudo, embora a fórmula resuma infinitamente mais fatos do que os arquivos, conhecê-la não resulta em entender os movimentos planetários. Fatos não podem ser entendidos apenas por serem resumidos em uma fórmula, não mais do que serem registrados em papel ou depositados na memória. Eles só podem ser entendidos quando são explicados. Felizmente, nossas melhores teorias incorporam explicações profundas e também previsões exatas. Por exemplo, a teoria da relatividade geral explica a gravidade em termos de uma nova geometria quadridimensional de espaço e tempo curvos. Explica precisamente como essa geometria afeta e é afetada pela matéria. Essa explicação é todo o conteúdo da teoria; previsões sobre movimentos planetários são meramente algumas das conseqüências que podemos deduzir da explicação.

O que torna a teoria da relatividade geral tão importante não é que ela pode prever movimentos planetários com mais exatidão que a teoria de Newton, mas o fato de ela revelar e explicar aspectos insuspeitos da realidade, como a curvatura do espaço e tempo. Isto é típico da explicação científica. Teorias científicas explicam os objetos e fenômenos da nossa experiência em termos da realidade subjacente que não experimentamos diretamente. Mas a capacidade de uma teoria explicar o que experimentamos não é seu atributo mais valioso. Seu atributo mais importante é o que explica a própria estrutura da realidade. Como veremos, um dos atributos mais significativos, valiosos e úteis do pensamento humano geralmente é sua habilidade para revelar e explicar a estrutura da realidade.

Contudo, alguns filósofos – e até alguns cientistas – menosprezam o papel da explicação em ciência. Para eles o propósito básico de uma teoria científica não é explicar alguma coisa, mas prever os resultados dos experimentos: todo o seu conteúdo reside em fórmulas que permitem fazer previsões. Eles consideram que qualquer explicação consistente que uma teoria possa dar para suas previsões é tão boa quanto qualquer outra – ou tão boa quanto nenhuma explicação – desde que as previsões sejam verdadeiras. Esta visão é chamada instrunmentalismo (porque diz que uma teoria não é nada mais do que um “instrumento” para fazer previsões). Para os instrumentalistas, o conceito de que a ciência pode nos capacitar a entender a realidade subjacente que explica as nossas observações é falácia e fantasia. Eles não vêem como qualquer coisa que uma teoria científica possa dizer além de prever os resultados dos experimentos possa ser mais do que palavras vazias. Consideram as explicações, em particular, como meras escoras psicológicas: um tipo de ficção que incorporamos a teorias para torná-las mais facilmente lembradas e divertidas. O físico ganhador do prêmio Nobel Steven Weinberg estava com disposição instrumentalista quando fez este extraordinário comentário sobre a explicação da gravidade por Einstein:

O importante é ser capaz de fazer previsões sobre imagens nas placas fotográficas dos astrônomos, freqüências de linhas espectrais e assim por diante e simplesmente não importa se atribuímos essas previsões aos efeitos físicos de campos gravitacionais sobre o movimento de planetas e fótons [como na física pré-Einstein] ou a uma curvatura do espaço e tempo. C Gravitation and Cosmology,  p. 147)

Weinberg e os outros instrumentalistas estão enganados. O que atribuímos às imagens nas placas fotográficas dos astrônomos tem importância, e não somente para físicos teóricos como eu, cuja motivação para formular e estudar teorias é o desejo de entender melhor o mundo. (Tenho certeza de que esta é também a motivação de Weinberg: ele não é realmente levado por um impulso para prever imagens e espectros!) Pois até mesmo em aplicações puramente práticas, o poder explanatório de uma teoria é da maior importância e seu poder de previsão é apenas suplementar. Se isso parece surpreendente, imagine que um cientista extraterrestre visitou a Terra e nos deu um “oráculo” de altíssima tecnologia que pode prever o resultado de qualquer experimento possível, mas não oferece explicações. De acordo com os instrumentalistas, uma vez que tenhamos esse oráculo, não deveremos ter mais nenhuma utilidade para teorias científicas, exceto como um meio de nos entreter. Mas isso é verdade? De que maneira o oráculo seria usado na prática? Em um certo sentido, ele conteria o conhecimento necessário para construir, digamos, uma nave interestelar. Mas como, exatamente, isso nos ajudaria a construí-la, ou a construir um outro oráculo do mesmo tipo – ou até uma ratoeira melhor? O oráculo somente prevê os resultados dos experimentos. Portanto, para podermos utilizá-lo devemos primeiro saber sobre quais experimentos devemos perguntar. Se lhe dermos o projeto de uma espaçonave e os detalhes de um vôo de teste proposto, ele poderia nos dizer como seria o desempenho da nave nesse vôo. Mas, para começar, não poderia projetar a espaçonave. E mesmo se previsse que a nave que tínhamos projetado explodiria na decolagem, não poderia nos dizer como impedir a explosão. Isso ainda seria trabalho nosso resolver. E antes que pudéssemos resolver este problema, antes que pudéssemos até mesmo começar a melhorar o projeto de qualquer forma, precisaríamos entender, entre outras coisas, como deveria funcionar a nave espacial. Somente então teríamos alguma oportunidade de descobrir o que poderia causar uma explosão durante a decolagem. Previsão – mesmo perfeita e universal – simplesmente não é substituto para explicação.

A Essência da Realidade, David Deutsch

No livro ele também fala sobre reduzir a velocidade do cérebro para dar tempo do computador fazer cálculos mais realísticos de realidade virtual. Seria como se a pessoa entregasse parte de sua vida, 1 hora para 5 min de jogo ultra realístico, para obter sensações perfeitas num jogo de realidade virtual. Como um astronauta, que voltando duma viagem em que a velocidade fosse na maior parte do tempo quase igual à da luz encontraria os conhecidos muito envelhecidos ou mortos, um jogador de realidade virtual ultra realística também veria os conhecidos já mortos ou envelhecidos. Com uma diferença. Ele também estaria velho. A beira da morte poderia ter o consolo de ter vivido experiências intensas e nunca possíveis na realidade normal. Satisfaria-se com isso? Talvez. Numa sociedade educada para o virtual, uma espécie de Soma de um admirável mundo novo virtual, não estranharia muito. Talvez viver na Matrix seja o futuro.

Uma pessoa, num jogo tão atraente de realidade virtual, poderia passar a vida, de forma patológica, dentro de um mundo virtual. Sendo capaz até de morrer de inanição se não se ligar à tubos que injetem nutrientes. Ou se cagar se não estiver com um fraldão ou um sistema extração de dejetos e de limpeza automática, como o vaso sanitário dos japoneses, que lavam e sopram.

Da mesma forma que no caso dos geradores de imagens, não queremos dizer com isso que um único gerador de realidade virtual poderia conter em si mesmo as especificações de todos os ambientes logicamente possíveis. Queremos dizer apenas que, para cada ambiente logicamente possível, o gerador poderia ser programado para reproduzir esse ambiente. Podemos imaginar codificar os programas em discos magnéticos, por exemplo. Quanto mais complexo o ambiente, mais discos seriam necessários para armazenar o programa correspondente. Portanto, para reproduzir os ambientes complexos, a máquina deve ter um mecanismo, como descrevi para o gerador universal de imagens, que possa ler um número ilimitado de discos. Ao contrário do gerador de imagens, um gerador de realidade virtual pode precisar de uma quantidade crescente de “memória de trabalho” para armazenar os resultados intermediários de seus cálculos. Podemos imaginar isso sendo proporcionado por discos em branco. Mais uma vez, o fato de uma máquina precisar de fornecimento de energia, discos em branco e manutenção não nos impede de considerá-la “máquina única”, desde que essas operações não impliquem mudar o projeto da máquina e não sejam proibidas pelas leis da física.

Nesse sentido, pode-se imaginar, em princípio, um computador com capacidade de memória efetivamente ilimitada. Mas não um computador com velocidade ilimitada de cálculo. Um computador com dado projeto sempre terá uma velocidade máxima fixa, que só pode ser aumentada com alterações de projeto. Portanto, um dado gerador de realidade virtual não poderá efetuar uma quantidade ilimitada de cálculo por unidade de tempo. Isso não limitaria seu repertório? Se um ambiente é tão complexo que o cálculo do que o usuário deverá ver daqui a um segundo ocupa a máquina por mais de um segundo, como a máquina pode reproduzir esse ambiente com exatidão? Para alcançar a universalidade, precisamos de mais um truque tecnológico.

Para estender seu repertório o máximo que for fisicamente possível, um gerador de realidade virtual teria de assumir o controle de mais um atributo do sistema sensorial do usuário, ou seja, a velocidade de processamento do seu cérebro. Se o cérebro humano fosse como um computador eletrônico, isso seria simplesmente uma questão de mudar o ritmo em que o seu “relógio” emite pulsos de sincronização. Sem dúvida o “relógio” do cérebro não será controlado com tanta facilidade. Mas, outra vez, isso não representa problema de princípio. O cérebro é um objeto físico finito e todas as suas funções são processos físicos que, em princípio, podem ser desaceleradas ou interrompidas. O gerador de realidade virtual definitivo deveria ser capaz de fazer isso.

Para alcançar uma reprodução perfeita de ambientes que exigem muitos cálculos, um gerador de realidade virtual teria de operar de maneira parecida com o seguinte: cada nervo sensorial é fisicamente capaz de retransmitir sinais com um ritmo máximo, porque uma célula nervosa que disparou não pode disparar novamente até cerca de um milissegundo depois. Portanto, imediatamente depois de determinado nervo disparar, o computador tem pelo menos um milissegundo para decidir se e quando esse nervo deverá disparar outra vez. Se ele calculou essa decisão dentro de, digamos, meio milissegundo, não será necessário mexer na velocidade do cérebro e o computador meramente dispara o nervo nos tempos apropriados. Caso contrário, o computador faz com que o cérebro desacelere (ou pare, se necessário) até completar o cálculo do que deverá acontecer em seguida; então restaura a velocidade normal do cérebro. Como o usuário sentiria isso? Por definição, não sentiria nada. O usuário sentiria somente o ambiente especificado no programa, sem nenhuma desaceleração, interrupção ou reinício. Felizmente, nunca é necessário que um gerador de realidade virtual faça com que o cérebro funcione mais rápido que o normal; isso possivelmente criaria problemas de princípio, porque, entre outras coisas, nenhum sinal pode viajar com velocidade maior que a da luz.

Esse método permite que especifiquemos antecipadamente um ambiente arbitrariamente complicado, cuja simulação requeira qualquer quantidade finita de cálculo, e experimentemos esse ambiente com qualquer velocidade subjetiva e nível de detalhes que nossa mente seja capaz de assimilar. Se os cálculos necessários forem numerosos demais para o computador efetuar dentro do tempo percebido subjetivamente, a experiência não será afetada, mas o usuário pagará por sua complexidade em termos de tempo decorrido externamente. Ele poderia sair do gerador de realidade virtual depois do que pareceria subjetivamente uma experiência de cinco minutos, para descobrir que haviam se passado anos na realidade física.

 

A Essência da Realidade, David Deutsch

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