Como o mundo ao nosso redor funciona e o que é real? Essas perguntas não são apenas centrais para o discurso científico e filosófico, mas têm circulado desde o alvorecer da consciência humana. Existe uma realidade física que é independente de nós? A realidade objetiva existe de todo?

Ou é a estrutura de tudo, incluindo espaço e tempo, criada pelas percepções de quem a observa? Quando pensamos sobre realidade, muitas vezes assumimos que o que vemos, ouvimos e experienciamos é um reflexo preciso do mundo ao nosso redor.

No entanto, dois campos diferentes de estudo, neurociência e filosofia, oferecem perspectivas diferentes sobre a natureza da realidade e como a percebemos. A neurociência nos diz que nosso cérebro cria nossa realidade. Ele recebe entradas de nossos sentidos e cria um modelo do mundo que experimentamos. Este modelo é o que chamamos de realidade.

Nossos cérebros usam este modelo para fazer previsões sobre o que acontecerá a seguir, com base em experiências passadas e entradas sensoriais. Mas quão preciso é este modelo da realidade? É possível que nossos cérebros estejam criando uma versão distorcida do mundo ao nosso redor?

Pesquisas sugerem que nossas percepções nem sempre são confiáveis e que nossos cérebros podem ser facilmente enganados. Ilusões ópticas, por exemplo, demonstram como nossos cérebros podem ser enganados por estímulos visuais simples. Mostrarei mais tarde no vídeo.

Por outro lado, a filosofia nos diz que a realidade é algo que existe independente de nossas mentes. Ela existe fora de nossos cérebros e pode ser conhecida através da razão e observação. De acordo com essa visão, a realidade é objetiva e existe, quer estejamos lá para percebê-la ou não.

No entanto, isso levanta a questão de como podemos saber algo sobre a realidade. Se confiamos em nossos sentidos para perceber o mundo e nossos sentidos são falíveis, como podemos ter certeza de que o que percebemos é preciso? Este é um problema central na filosofia conhecido como o problema do conhecimento.

Uma possível resolução para este problema é confiar na razão e na lógica para entender a realidade. Usando razão e observação, podemos chegar a conclusões sobre a natureza da realidade que não dependem de nossas percepções subjetivas. Mas mesmo essa abordagem não é infalível. Nossas habilidades de raciocínio podem ser falhas e nossas observações podem ser influenciadas por nossos preconceitos e preconcepções.

Então, onde isso nos deixa em nossa compreensão da realidade? Parece que nem a neurociência nem a filosofia oferecem um quadro completo de como percebemos o mundo ao nosso redor. A verdade pode estar em algum lugar no meio, uma combinação de nossa entrada sensorial, processos cognitivos e habilidades de raciocínio.

Esta questão sobre a distinção entre as coisas em si e as coisas como elas aparecem tem incomodado filósofos por anos, mas o que isso tem a ver com a física moderna, especificamente a história da teoria quântica? De fato, essas perguntas têm atormentado a teoria quase desde o momento de sua concepção nos anos 1920.

Desde que foi descoberto que partículas atômicas e subatômicas exibem propriedades tanto localizadas, semelhantes a partículas, quanto deslocalizadas, semelhantes a ondas, os físicos têm se envolvido em um debate sobre o que podemos e não podemos saber sobre a verdadeira natureza da realidade física.

Parmênides, um dos maiores pensadores pré-socráticos, falou sobre a natureza da realidade na qual ele argumenta que o mundo que vemos é uma ilusão. A verdadeira natureza do mundo é inacessível aos nossos sentidos, mas acessível a nós através da razão. Além disso, este mundo real é imutável, unificado e atemporal.

O argumento de Parmênides começou com a ideia de que não podemos ter um conceito racional de nada, já que o nada não pode existir, ele sustentou que não havia espaço vazio. Sem espaço vazio para se mover, ele manteve que o movimento era impossível. Ele continuou dessa forma até refutar as ideias de mudança, diferença e término. Ele então se voltou para o mundo com o qual interagimos, explicando-o como meras aparências. Sua proposição de que nossos sentidos são inúteis quando procuramos a verdade provou ser duradoura.

Que a realidade física não é real, mas o que isso significa para nós? 

A mecânica quântica nasceu do intenso desejo por uma descrição do infinitesimal, para encontrar medidas cada vez menores da realidade física. Foi Niels Bohr que eventualmente aperfeiçoou a teoria quando descreveu o átomo como consistindo de um núcleo atômico positivamente carregado com elétrons negativamente carregados orbitando ao seu redor, como um mini sistema solar. As coisas se tornaram completamente desconcertantes quando o mundo que sempre esteve oculto de nós, o mundo do infinitesimal, gradualmente começou a se revelar.

O mundo microscópico provou ser fundamentalmente diferente do mundo como normalmente é percebido e descrito pelas leis físicas. Este mundo obedecia a leis diferentes e nada era mais certo. No entanto, todos os cálculos da mecânica quântica são tão surpreendentemente precisos que deve haver uma realidade por trás dela, mas uma que está oculta de nossa percepção direta.

No cerne desta investigação está o conceito de reducionismo, a ideia de que fenômenos complexos podem ser reduzidos aos seus componentes fundamentais. No caso do cosmos, isso envolve identificar as unidades mais básicas, menores de matéria e energia que compõem tudo o que observamos.

Em química, aprendemos que a menor quantidade de água é uma molécula de água, e qualquer recipiente de água consiste em um número impressionante de moléculas de água idênticas. A física moderna nos diz que esses blocos de construção vêm na forma de partículas subatômicas, como elétrons, quarks e neutrinos. Acredita-se que essas partículas sejam os constituintes fundamentais da matéria, e toda a matéria que vemos ao nosso redor é feita de várias combinações dessas partículas.

Mas a história não termina aí. Os blocos fundamentais do cosmos vão além de meras partículas, estendendo-se ao próprio tecido do espaço e do tempo. De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, espaço e tempo não são entidades separadas, mas sim entrelaçadas, formando um tecido unificado de quatro dimensões conhecido como espaço-tempo.

Neste quadro, o universo não é apenas feito de partículas se movendo pelo espaço, mas sim uma interação dinâmica entre a matéria e a curvatura do espaço-tempo. Isso leva a fenômenos como a gravidade, que é o resultado da deformação do espaço-tempo por objetos maciços.

Mas, ao longo dos anos, os cientistas chegaram a diferentes ideias sobre qual é o verdadeiro bloco de construção do cosmos. A mais popular que ganhou tração é a informação, onde a realidade é feita de informação. À primeira vista, isso pode parecer um conceito abstrato, mas avanços recentes no campo da teoria da informação mostraram que a informação é uma parte fundamental do universo.

A informação pode ser definida como uma medida da incerteza em um sistema. Em outras palavras, ela nos diz quanto não sabemos sobre um sistema particular. Isso pode incluir tudo, desde a posição e o momento das partículas até as propriedades dos buracos negros. No quadro da mecânica quântica, a informação desempenha um papel central.

O famoso efeito observador nos diz que o ato de medir um sistema quântico pode alterar fundamentalmente seu estado. Isso implica que o ato de medição, ou a aquisição de informação, é uma parte integral do mundo quântico. Além disso, teorias recentes, como o princípio holográfico, sugerem que a informação pode ser o próprio tecido do espaço-tempo.

Essa ideia propõe que a informação em um espaço tridimensional pode ser codificada em uma superfície bidimensional, muito como um holograma. Isso implica que o universo pode ser fundamentalmente holográfico, com a informação servindo como os blocos básicos da realidade.

É porque a informação ocorre tanto no nível macro quanto no subatômico. Alguns cientistas agora argumentam que a informação é o único candidato para tal bloco de construção que pode explicar sua própria existência, pois a informação gera informação adicional que precisa ser comprimida, gerando mais informação no processo.

Espaço-tempo e matéria são todos iguais; eles existem um por um a partir dos mesmos blocos de construção. A informação está localizada não apenas na superfície que delimita um espaço específico, mas dentro do próprio espaço também, dando origem ao fato de que a informação quântica entrelaçada não é apenas responsável pelo surgimento do espaço-tempo, mas também leva diretamente ao surgimento de matéria ordinária, matéria escura e energia escura.

Além disso, avanços recentes em computação quântica mostraram que a informação pode ser codificada no estado de partículas individuais, que podem então ser manipuladas para realizar cálculos complexos. Isso sugere que o universo é uma espécie de computador quântico, com cada partícula agindo como um bit de informação que pode ser processado para gerar nova informação.

Fixe seus olhos no ponto preto no lado esquerdo de uma imagem. Enquanto olha para o ponto preto, tente monitorar o objeto que se move no lado direito da imagem também. Tente responder a esta pergunta: em que direção o objeto à direita está se movendo? Está se deslocando diagonalmente ou está se movendo para cima e para baixo? Lembre-se de focar no ponto preto à esquerda.

Parece que o objeto à direita está se movendo diagonalmente para cima à direita e depois voltando para baixo à esquerda. Na verdade, não é. Está se movendo para cima e para baixo em uma linha reta vertical. Rastreie com seu dedo para verificar. Esta é uma ilusão visual. O remendo preto e branco alternado dentro do objeto sugere movimento diagonal e confunde nossos sentidos. Como todas as percepções erradas, ela nos ensina que nossa experiência da realidade não é perfeita.

Mas essa ilusão em particular reforçou recentemente a compreensão dos cientistas sobre a natureza de nossa consciência. É realmente importante entender que não estamos vendo a realidade, estamos vendo uma história que está sendo criada para nós. Na maioria das vezes, a história que nossos cérebros geram corresponde ao mundo físico real, mas nem sempre.

Nossos cérebros também dobram inconscientemente nossa percepção da realidade para atender aos nossos desejos ou expectativas e preenchem as lacunas usando nossas experiências passadas. Se o universo produziu cérebros, por que não poderia o próprio universo ser um cérebro super gigante?

Tudo o que chamamos de real é composto de medidas tão minúsculas que seria difícil chamá-las de reais em si. Nossos sentidos são meramente instrumentos de medição bioquímicos que transformam matéria imperceptível em coisas perceptíveis que podemos conhecer e entender. Eles não revelam a realidade para nós tanto quanto nos ajudam a sobreviver.

A verdadeira informação emitida pelo universo é interpretada no cérebro, em vez de ser percebida diretamente. O cérebro segura uma máscara diante da realidade, uma máscara que podemos entender. Enquanto isso, o mundo real da informação permanece oculto.

Uma das descobertas mais inquietantes do passado é que o universo não é localmente real. Neste contexto, real significa que objetos têm propriedades definidas independentemente da observação. Como uma maçã pode ser vermelha mesmo quando ninguém está olhando. Local significa que objetos só podem ser influenciados por seus arredores e que qualquer influência não pode viajar mais rápido que a velocidade da luz.

Investigações nas fronteiras da física quântica descobriram que essas coisas não podem ser ambas verdadeiras. Em vez disso, a evidência mostra que objetos não são influenciados apenas por seus arredores e também podem não ter propriedades definidas antes da medição.

Três físicos teóricos, John Clauser, Anton Zeilinger e Alain Aspect, foram conjuntamente premiados com o Prêmio Nobel de Física de 2022 por um experimento de 1972 e muitos experimentos subsequentes mostrando que a visão de realismo local do universo é provavelmente falsa.

Seu trabalho deixou claro o que a mecânica quântica realmente significa. As descobertas dos cientistas mostram que o Universo não pode ser localmente real, já que as partículas não têm propriedades de spin para cima ou para baixo definidas antes de sua observação ou medição. Portanto, o simples ato de observar uma partícula muda seu estado, contradizendo as regras do realismo local.

Em outras palavras, o universo é real, mas apenas quando você está olhando para ele. O experimento premiado com o Nobel também demonstrou que duas partículas, independentemente da distância entre elas, podem permanecer emaranhadas no reino quântico. Isso contradiz o realismo local e a teoria da relatividade de Einstein, porque, segundo suas suposições, as influências não podem viajar mais rápido que a velocidade da luz.

Em teoria, duas partículas poderiam estar em extremidades opostas do universo observável e continuar emaranhadas, um conceito conhecido como não localidade. Da mesma forma, o universo não pode ser local, mas a física quântica prova que interações de longa distância são possíveis.

Dito isso, ainda não sabemos qual dessas propriedades é realmente falsa ou mesmo se ambas são. Tudo o que sabemos é que elas não podem ser simultaneamente verdadeiras.

Nossa consciência filtra e interpreta informações sensoriais com base em nossas experiências passadas, preconceitos e crenças. Assim, a realidade pode ser vista como uma construção subjetiva criada por nossa consciência individual.

A origem do conceito moderno de consciência é frequentemente atribuída ao ensaio de Locke sobre o entendimento humano, publicado em 1690. Locke definiu a consciência como a percepção do que passa na mente de um homem.

A definição de consciência de Locke implica que é uma espécie de observador interno que nos permite perceber e refletir sobre nossos próprios pensamentos, sentimentos e experiências. No entanto, isso levanta a questão de como a consciência surge em primeiro lugar. O que dá origem a esse observador interno e como ele se relaciona com os processos físicos do cérebro?

William James é geralmente creditado por popularizar a ideia de que a consciência humana flui como um rio em seus princípios de psicologia de 1890. De acordo com James, o fluxo do pensamento é regido por cinco características: cada pensamento tende a fazer parte de uma consciência pessoal; dentro de cada consciência pessoal, o pensamento está sempre mudando; dentro de cada consciência pessoal, o pensamento é sensivelmente contínuo; ele sempre parece lidar com objetos independentes de si mesmo; ele está interessado em algumas partes desses objetos em detrimento de outros. James acreditava que a consciência não era apenas uma coleção de eventos mentais isolados, mas sim um processo dinâmico que está constantemente em fluxo.

Ele usou a metáfora de um rio para descrever o fluxo contínuo da consciência, com cada experiência momentânea sendo parte da corrente geral da consciência. De acordo com James, a consciência não é apenas um observador passivo do mundo, mas um participante ativo na formação de nossa experiência. Ele acreditava que temos um fluxo de pensamento que nos carrega ao longo do dia, com nossos pensamentos, sentimentos e percepções interagindo continuamente uns com os outros.

Uma teoria que ganhou tração nos últimos anos é a ideia de que a consciência surge do processamento de informações integrado que ocorre no cérebro. De acordo com essa teoria, a consciência não é algo que emerge de regiões cerebrais específicas, mas é, em vez disso, uma propriedade emergente do cérebro como um todo.

Em outras palavras, a consciência surge das interações complexas entre os bilhões de neurônios no cérebro, com cada neurônio agindo como um bit de informação que contribui para o padrão geral de atividade. No entanto, essa teoria ainda falha em explicar se todos os organismos possuem consciência ou não.

Por exemplo, humanos e certos outros animais possuem consciência, enquanto bactérias e plantas não? Postulados, teorias e leis não conseguem explicar a emergência da consciência, deixando-nos com um mistério perplexo que desafia nossa compreensão básica do mundo natural.

As leis naturais, que governam o comportamento de partículas e o movimento de energia, não parecem exigir a existência da consciência, e certamente não parece oferecer nenhuma vantagem evolutiva. Mas por que a consciência existe? Só pode haver duas explicações possíveis.

A primeira é que existem forças em ação sobre as quais ainda não sabemos, que selecionam a emergência dessa experiência enigmática. Talvez existam pressões evolutivas que favoreçam o desenvolvimento da consciência, ou talvez existam outros fatores ainda desconhecidos em jogo.

A segunda explicação é que a consciência é um produto que criamos, uma função que servimos como seres humanos. Somos os geradores da experiência, os criadores dos qualia que compõem nossas experiências subjetivas. Mas para quem criamos esse produto e como eles o recebem?

Essas perguntas permanecem envoltas em mistério, deixando-nos com mais perguntas do que respostas. Portanto, aqui estamos nós, gerando esse produto chamado consciência, que aparentemente não temos utilidade. Essa é uma experiência e, portanto, deve servir como uma experiência.

O único próximo passo lógico é presumir que esse produto serve a alguém mais, que tudo o que conhecemos e experienciamos, incluindo a própria realidade, é uma simulação criada por uma entidade invisível e incognoscível. O que nos leva a um próximo ponto neste artigo.

Imagine um mundo onde as pessoas, as estrelas sobre nossas cabeças, o chão sob nossos pés, até mesmo nossos corpos e mentes, fossem uma ilusão elaborada. E se a realidade que experienciamos todos os dias não fosse nada além de uma simulação hiper-realista projetada por uma civilização avançada ou um programa de computador?

Claro, esse é um conceito familiar de livros e filmes de ficção científica, incluindo o filme blockbuster de 1999, “The Matrix”. Mas muitos físicos e filósofos dizem que é possível que realmente vivamos em uma simulação.

De acordo com Nick Bostrom, que aceita fortemente essa teoria, se estivermos vivendo em uma simulação, então o cosmos que estamos observando é apenas uma pequena parte da totalidade da existência física. O artigo seminal de Bostrom, intitulado “Você está vivendo em uma simulação de computador?”, explica que gerações futuras podem ter mega computadores que podem executar numerosas e detalhadas simulações de seus antepassados, de modo que a vasta maioria das mentes como as nossas não pertence à raça original, mas sim às pessoas simuladas pelos descendentes avançados de uma raça original.

É então possível argumentar que, se esse fosse o caso, seria racional pensar que provavelmente estamos entre as mentes simuladas, em vez de entre as biológicas originais. Desde então, a ideia ganhou tração na cultura popular e na comunidade científica.

Elon Musk, fundador da SpaceX e da Tesla, afirmou famosamente que a probabilidade de vivermos em uma realidade base é de uma em bilhões. O físico Neil deGrasse Tyson também comentou sobre a possibilidade, afirmando que a chance de nosso universo ser uma simulação é melhor do que 50 para 50.

Mas a maior questão ainda permanece: se vivemos em uma simulação de computador, quem é o programador original? Pode ser apenas um adolescente, segundo Chalmers, hackeando em um computador e executando cinco universos em segundo plano.

Mas pode ser alguém que, no entanto, é onisciente ou conhecedor e todo-poderoso sobre nosso mundo. A teoria da simulação se baseia no argumento que os filósofos têm há séculos, que nunca podemos saber se o que estamos vendo é real.

No entanto, outros argumentam que o argumento da simulação é falho. Eles apontam que não há evidências empíricas para apoiar a ideia de que estamos vivendo em uma simulação. Além disso, eles argumentam que mesmo que estivéssemos vivendo em uma simulação, seria impossível provar, já que as regras da simulação seriam tudo o que conhecemos.

Mas a questão permanece: vivemos em uma simulação? E se sim, quais são as implicações? Se nossa realidade não é nada mais do que um programa de computador, então qual é a natureza de nossa existência? Somos meramente construções digitais sem verdadeira vontade livre ou agência? Ou somos algo mais?

Podemos algum dia conhecer e perceber as informações reais do mundo e não apenas as percepções ilusórias que o cérebro cria para que possamos ter uma consciência de nosso ambiente? Como Carl Sagan colocou, somos uma maneira de o universo se conhecer. Desde o primeiro momento em que os humanos tiveram linguagem, permitindo-lhes pensar e imaginar coisas, estávamos especulando sobre a realidade e nossa origem. Gradualmente, nos tornamos mais bem-sucedidos nisso.

O objetivo final do jogo é finalmente descobrir nossa origem e dar tudo isso um significado, incluindo o universo e suas informações emitidas. No fim, a questão de se vivemos em uma simulação ou não é uma que é cativante e misteriosa.

Ela desafia nossa compreensão do mundo e de nós mesmos e nos força a enfrentar as limitações de nosso próprio conhecimento e percepção. Enquanto o argumento da simulação é um conceito fascinante para ponderar, é importante lembrar que devemos abordá-lo com uma dose saudável de ceticismo e humildade. À medida que continuamos a expandir os limites da tecnologia e explorar as fronteiras da ciência, talvez um dia possamos responder à questão definitivamente.

Mas até então, devemos permanecer abertos às possibilidades do desconhecido e continuar buscando novos insights e perspectivas sobre o mundo ao nosso redor. Enquanto isso, devemos nos concentrar em abraçar a realidade que podemos medir e observar e resistir à tentação de impor nossos próprios preconceitos e preconcepções ao mundo. Somente fazendo isso, podemos esperar obter uma compreensão mais profunda do universo e nosso lugar dentro dele.

Então, continuemos fazendo perguntas, explorando os mistérios do mundo e nos esforçando para descobrir a verdade, não importa onde ela nos leve. Outra ótima pergunta a fazer é por que o universo é finalmente ajustado para a vida.