Mecânica quântica do macrocosmo

A primeira coisa que os alunos costumam ouvir em palestras sobre mecânica quântica: não tente procurar análogos de efeitos quânticos no macrocosmo, o mundo das partículas quânticas é fundamentalmente diferente ... No entanto, encontrei uma série de fenômenos na vida cotidiana com propriedades muito semelhantes que, na minha opinião, colocam dúvidas sobre esse dogma. Embora seja mais preciso dizer que essa é apenas uma maneira diferente de ver coisas familiares. Vou compartilhar minhas observações e discussões sobre este assunto neste artigo. A principal pergunta que gostaria de fazer aos leitores é: podemos extrair algo produtivo dessa abordagem?

Sou químico treinando e entendo superficialmente "quanta", mas, para começar, ouso falar sobre os fenômenos que vi no macrocosmo no nível amador em meus dedos. Corrija-me se houver algo incorreto na minha apresentação.

Pouco de teoria

No início do século XX, surgiu a idéia do átomo como sistema planetário. No centro está o núcleo, e ao redor dele, como planetas ao redor do sol, os elétrons giram. Mais tarde, esse modelo não foi satisfatório. Tentativas de descrever o comportamento dos elétrons em um átomo levaram ao aparecimento da equação de Schrödinger. A solução desta equação foi uma tarefa muito não trivial. A solução exata acabou sendo possível exclusivamente para o átomo de hidrogênio e sistemas similares, onde um único elétron "gira" em torno de um núcleo. Mas mesmo isso se tornou possível graças a uma recepção astuta - o tempo foi excluído da equação. Tal equação que ignora o tempo é chamada estática. Como resultado de sua decisão, podemos descobrir a probabilidade de encontrar um elétron em um ponto específico do espaço, mas não sabemos absolutamente nada sobre como ele se comporta ali.O resultado da resolução da equação é uma nuvem eletrônica - a distribuição de densidade de probabilidade do elétron no espaço. E como não sabemos nada sobre o comportamento do elétron, é errado dizer que ele está localizado em algum lugar - eles dizem que o elétron está "manchado" ao longo do orbital. Por conveniência, usarei o termo "orbital" em vez de "nuvem eletrônica" - embora deva dizer que isso não é a mesma coisa.



Da solução da equação de Schrödinger seguiu-se também que não existe uma, mas uma série de soluções, dependendo do tipo de energia que um elétron possui. Nesse caso, a energia eletrônica não pode mudar gradualmente, mas só pode assumir certos valores; portanto, eles falam de níveis de energia. A transição de um estado para outro ocorre como se fora do tempo, simultaneamente, o que é chamado de transição quântica. Também é extremamente curioso que apenas nos primeiros níveis a forma dos orbitais seja esférica e se assemelhe a um modelo planetário. Níveis de energia mais altos correspondem aos orbitais de formas muito bizarras. O que faz o elétron "se comportar" de uma maneira tão estranha pode ser respondido nos comentários, eu não entendo isso, mas sei que os resultados do cálculo são consistentes com os dados experimentais e explicam, por exemplo,geometria das moléculas.

Vejamos a vida humana como vemos um elétron em um átomo. Suponha que colocemos um farol em uma pessoa e, a cada 5 minutos, marcamos no mapa o ponto em que ela está. Faremos isso por um tempo suficientemente longo, por exemplo, um ano, bem, ou pelo menos uma semana. E se, após esse período, olharmos para o nosso mapa, praticamente nada poderá ser dito sobre os movimentos específicos dessa pessoa. Veremos algo como uma nuvem eletrônica - a densidade de probabilidade de uma determinada pessoa estar em um ponto específico no espaço. Obviamente será uma figura bizarra, ela terá vários centros de atração (casa, trabalho, academia, café favorito ...), nas proximidades das quais haverá a maior densidade de probabilidade de encontrar essa pessoa,no entanto, também existe a possibilidade de encontrá-lo em outra cidade ou país exótico. Além disso, se fizermos medições repetidas, é muito provável que a imagem seja um pouco diferente da experiência primária. Sugiro, pela beleza da palavra, chamar essa figura de "orbital" de uma pessoa.
Agora vamos imaginar o que acontecerá com o "orbital" de uma pessoa quando seu status social mudar, por exemplo, uma mudança de emprego, moradia, mudança de estado civil ... Obviamente, veremos uma nova forma estável em nosso mapa. Uma pessoa começará a se mover ao longo de outras trajetórias associadas a outros centros de atração, que apenas veremos indiretamente através do prisma de nossa ferramenta. E o que é importante, tendo em vista as características do nosso método de observação, não veremos nenhum ponto de transição, apenas dois estados: antes e depois. Ou seja, vemos um análogo da transição quântica. Assim, podemos concluir que a diferença entre o mundo quântico e o nosso não está na natureza das coisas, mas na maneira como olhamos para ele.
Portanto, se levarmos um bebê - este será um exemplo do nível mínimo de energia - seu orbital será bastante simples, associado a um pequeno número de centros de atração e provavelmente cobrirá uma área bastante pequena, embora isso, é claro, dependa fortemente do estilo de vida dos pais. É óbvio que quando ele aprender a andar, ele mudará para um estado qualitativo diferente - para um novo nível de energia e seu orbital mudará. Uma mudança ainda mais perceptível ocorrerá no momento em que ele for à escola. Provavelmente, o lugar que ele estará destinado a visitar por anos será determinado muito antes de ele chegar lá pela primeira vez. E através do prisma de nosso método, novamente, será impossível estabelecer qualquer estado ou processo de transição. Não há duvidasneste caso, juntamente com uma mudança no orbital, o status social, um análogo do nível de energia, está mudando fundamentalmente. Apesar de anos consideráveis, lembro-me perfeitamente da importância da primeira viagem à escola para mim.
De uma maneira ou de outra, a vida de uma pessoa ocorre em incontáveis ​​ciclos de todos os tipos - diariamente, semanalmente, sazonalmente ... Uma pessoa segue os mesmos caminhos por anos e, nesse momento, muda todas ou parte das rotas, e seus caminhos são distorcidos em um novo padrão muito caprichoso. Alguns centros de atração podem ser temporários e outros podem permanecer inalterados ao longo da vida. É assim que a vida humana é quantizada.

Conclusões e perguntas

É claro que a analogia de processos sociais e processos que ocorrem no nível de invólucros eletrônicos é muito arbitrária; no entanto, parece-me que uma certa semelhança não pode ser completamente negada.
Obviamente, em contraste com os orbitais atômicos idênticos derivados da bela matemática, o orbital de cada pessoa é único e dificilmente pode ser derivado de quaisquer construções teóricas. Por outro lado, com o atual nível de tecnologia, não há problema em construí-lo empiricamente. Pelo menos potencialmente, alguns aplicativos com acesso ao GPS podem, por exemplo, identificar o usuário pelos centros característicos de seu orbital, mesmo se ele estiver tentando se esconder usando outro dispositivo e outra conta.

A abordagem da sociologia quântica pode trazer resultados interessantes? Podemos fazer algo útil a partir de uma análise quantitativa ou qualitativa dos orbitais humanos? É óbvio que em diferentes países e culturas a frequência média de transições quânticas diferirá significativamente. A área da característica orbital de uma determinada faixa etária ...

Existe algo semelhante para outras formas de vida além das pessoas? O que fez as pessoas viverem de acordo com essas leis?
É especulativo sugerir que as leis que causam quantização social são artificiais. Se essa afirmação é válida, então pelo grau de quantização podemos julgar a que distância a sociedade analisada está da natureza.
Parece que na sociedade primitiva as transições quânticas serão expressas muito fracamente, é provável que as exceções sejam ritos de iniciação (diretamente relacionados a uma mudança de status) ou uma mudança de vagas em culturas nômades. Embora eu provavelmente subestimei a influência significativa dos rituais das tradições religiosas nessas sociedades. Ou, por exemplo, trabalho sazonal e artesanato. Em exemplos recentes, mudanças no status social não estão implícitas.

Se continuarmos a tentar encontrar analogias dos fenômenos sociais e da mecânica quântica, deve-se notar também que quando um elétron se transfere de um nível para outro, ocorre a absorção ou emissão de um quantum de energia. O que pode ser considerado um análogo desses quanta no mundo social, se houver? É óbvio que, sem razão, sem um empurrão externo, uma pessoa quase nunca se muda para outro orbital; por esse motivo, é necessário algum tipo de quantum de energia social. Parece que na maioria das vezes a transmissão desse quantum está ligada a laços sociais: herança, novo emprego, casamento ... até doenças infecciosas.

É possível considerar que as conexões sociais nesse contexto podem ser muito produtivas, o que novamente tem alguma analogia com o mundo dos elétrons. Quando as nuvens de elétrons de átomos diferentes se sobrepõem, podem surgir ligações químicas, ou seja, essas interações de pares de elétrons que são energeticamente favoráveis. Além disso, a forma dos orbitais envolvidos na formação de ligações pode mudar significativamente, o que é chamado de hibridação. As conexões sociais que surgem quando as pessoas caem nas órbitas umas das outras também são estáveis ​​apenas se houver algum benefício para os participantes nelas. Além disso, as conexões humanas geralmente são muito mais fortes do que a conexão de uma pessoa com objetos materiais e pontos geográficos. E falando em casos,quando o surgimento de laços humanos leva à realocação ou emigração, isto é, à separação do lugar original do homem, esse processo pode ser comparado com a ionização ou melhor, com a dissociação.

Mas a principal questão ainda permanece: essa abordagem pode fornecer pelo menos algo útil, exceto por alguma imagem do macrocosmo, que tornará mais fácil para os alunos entenderem os processos que ocorrem nas camadas eletrônicas dos átomos?

Source: https://habr.com/ru/post/pt382123/