Analyse des discours des représentants de différentes institutions muséales françaises
2. Analyse des discours par type d’institutions muséales
2.4. Les parcs nationaux
a defesa de `não-indivíduos', uma que se destaca está relacionada ao comportamento estatístico exibido pelas partículas elementares, bem como à suposta impossibilidade de se distinguir entre duas dessas entidades de mesmo tipo. Passemos então a descrever algumas das estatísticas válidas no domínio da física quântica.6
As estatísticas quânticas sustentam-se, entre outros, num princípio que se cos- tuma denominar `Invariância de Permutações' ou `Postulado de Indistinguibilidade' (PI).7
Grosso modo, tal princípio sustenta que, se uma coleção é invariante sob permutações das partículas que a constituem, então aqueles estados em que um certo número de tais partículas foram permutadas não são `contados' como novos estados: estados inicial e permutado coincidem.
Se um sistema em física atômica contém um número de partículas do mesmo tipo, por exemplo, um número de elétrons, as partículas são ab- solutamente indistinguíveis uma da outra. Nenhuma mudança observável ocorre quando duas delas são permutadas [. . . ]. Uma teoria satisfatória deve, obviamente, contar quaisquer dois estados observacionalmente in- distinguíveis como sendo o mesmo estado e negar que qualquer mudança ocorre quando duas partículas similares trocam de lugar.(DIRAC, 1978, p. 207, tradução nossa).
6Não iremos abordar neste trabalho certos tipos de estatísticas como as chamadas `para-estatísticas',
por exemplo, aplicáveis a outros tipos de partículas que não os bósons e os férmions: entidades que são possíveis dentro do formalismo (outros tipos de simetria) mas não manifestas nos experimentos.
Primeiramente, cabe esclarecer o seguinte: dizer que as partículas quânticas são indistinguíveis signica dizer que elas compartilham todas as propriedades intrínsecas (ou propriedades independentes de estados) mas, eventualmente, também outras.8 Algumas
dessas propriedades são, por exemplo, carga elétrica, massa, spin, entre outras. No caso das partículas clássicas, se houvesse um compartilhamento desse tipo de propriedades ainda nos seria possível distingui-las por sua localização espaço-temporal que é uma pro- priedade extrínseca. No caso das partículas quânticas, por outro lado, isso não é possível, uma vez que tais partículas não possuem trajetórias denidas.
Retomando à citação feita, vale lembrar que a exigência de Dirac é satisfeita pelas estatísticas quânticas como a de Fermi-Dirac e a de Bose-Einstein que, diversamente da clássica (Maxwell-Boltzmann), encolhem, por assim dizer, o número de estados possíveis do sistema. Tentemos esclarecer um pouco o que prescrevem tais estatísticas.9
Se tomarmos um sistema com n objetos indistinguíveis e considerarmos sua dis- tribuição sobre m microestados, então uma estatística irá estudar o número de modos possíveis de distribuir tais objetos sobre os microestados sem alterar o macroestado. Um exemplo simples pode ser esclarecedor sobre as diferentes estatísticas mencionadas acima. Suponhamos uma situação em que tenhamos dois objetos (bolas, por exemplo, de- nominadas aqui por `a' e `b') e dois microestados (duas caixas, por exemplo, denominadas aqui por `1' e `2').
A estatística clássica prevê quatro distribuições possíveis:
• a em 1 e b em 2
• b em 1 e a em 2
• a e b em 1 e nada em 2
• a e b em 2 e nada em 1
8Cf. Jammer (1974).
9O exemplo de que nos serviremos é bastante comum na literatura e, para nossos propósitos, seguiremos
cada uma delas, sendo equiprováveis, com probabilidade igual a 1
4 de ser realizada. Note-
se aqui que cada permutação possível das partículas está sendo contada como originando estados distintos, como nas duas primeiras situações acima.
Por outro lado, considerando que as partículas quânticas são indistinguíveis e estão sujeitas ao PI, as estatísticas nesse domínio de fenômenos são de dois tipos: Bose- Einstein, que se aplica aos bósons e Fermi-Dirac, que se aplica aos férmions.10 Os dois
tipos de estatísticas diferem pelo fato de que, na primeira, duas partículas podem ocupar o mesmo estado enquanto, na segunda, isso não ocorre devido ao Princípio de Exclusão de Pauli. Assim sendo, as distribuições possíveis são as seguintes: no caso dos bósons (estatística de Bose-Einstein) são previstas três possibilidades:
• uma bola em cada caixa
• ambas em 1 e nada em 2
• ambas em 2 e nada em 1
cada uma delas com probabilidade igual a 1
3. Note-se que, aqui, não há sentido físico em
atribuir nomes as bolas como a e b.
No caso dos férmions (estatística de Fermi-Dirac) as possibilidades previstas se reduzem a apenas uma:
• uma bola em cada caixa
com probabilidade igual a 1 (certeza) de ser realizada.
Formalmente, uma vez que não há outro modo de empregarmos a linguagem usual, somos obrigados a introduzir nomes para as partículas, como a e b, mas então condições de simetria têm que ser postuladas a m de expressar as estatísticas descritas acima (Bose-Einstein e Fermi-Dirac). Assim, a situação em que uma bola encontra-se em cada caixa é descrita como uma superposição: algo que poderia ser explicado como
10Um bóson possui spin com valores inteiros; como um fóton, por exemplo. Um férmion possui spin
com valores equivalentes a ±1
sendo a situação em que `(a em 1 e b em 2) + (b em 1 e a em 2)' no caso dos bósons e `(a em 1 e b em 2) - (b em 1 e a em 2)' no caso dos férmions, exceto por certos fatores de normalização. A proibição dos férmions ocuparem o mesmo estado decorre do Princípio de Exclusão de Pauli, que não explicitaremos aqui. Nas duas últimas estatísticas, portanto, o PI é satisfeito bem como a exigência de Dirac citada acima. Um outro modo de se referir a esse fato é dizer que os sistemas quânticos (as funções de onda associadas) são invariantes sob a ação de um certo grupo de permutações, ou seja, cai-se no caso anteriormente estudado de invariância sob automorsmos de uma certa estrutura. Mais que isso, o formalismo permite armar que permutações de partículas indistinguíveis não são sicamente relevantes o que, aliás, parece coincidir com nossa intuição sobre tal fato.11
Que conseqüências esses diferentes tipos de estatísticas parecem sugerir? Que implicações metafísicas podem, a partir delas, ser ventiladas?
A resposta a parte desses questionamentos, ao que parece, pode ser esboçada do seguinte modo: se a estatística clássica (Maxwell-Boltzmann) conta como um novo arranjo uma permutação de partículas indistinguíveis, então deve haver algo mais que caracterize tais partículas e permita tratá-las como sendo indivíduos. Por outro lado, esse mesmo tratamento não parece ser permitido no domínio quântico as próprias estatísticas que ali se aplicam (Bose-Einstein principalmente) reetem esse fato ao não contar como um novo arranjo uma permutação de partículas. É ilustrativo citar, por exemplo, [. . . ] que dois estados cuja diferença seja somente a troca de dois fótons são sicamente indistinguíveis e estatisticamente têm que ser contados como apenas um estado. Em outras palavras, fótons não têm individualidade.(BORN, 1943, p. 27-28, tradução nossa). Conseqüente-
mente, costuma-se atribuir às partículas do domínio quântico um status de não-indivíduos em algum sentido. Geralmente essa atribuição de não-individualidade aparece na litera- tura como integrando aquilo que se denomina Received View ou, numa tradução, Vista
11A não relevância física da permutação de partículas indistinguíveis é uma armação que decorre, em
parte, do entendimento do PI como uma regra de superseleção: dado os estados de um sistema, o PI restringe seus possíveis observáveis. Para detalhes, ver French e Rickles (2003).
Recebida.12 Uma advertência ao leitor é, no entanto, necessária: a expressão `Received
View', usada neste contexto, nada tem a ver com aquela postura losóca que resultou das propostas do Círculo de Viena. Apresentemos, ainda que rapidamente, um histórico de como a Vista Recebida se rmou.