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Um Pouco de Física Quântica

“Qualquer um que não se choque com a Mecânica Quântica é porque não a entendeu.” (Niels Bohr)

 

 

 

No século XX, tivemos o grande privilégio de testemunhar duas grandes revoluções em nossa visão física do mundo. A primeira delas virou de cabeça para baixo nossas concepções de tempo e de espaço, combinando as duas naquilo que chamamos agora de espaço-tempo. A segunda dessas revoluções mudou completamente a maneira pela qual entendemos a natureza da matéria (elétrons e partículas subatômicas) e da radiação, fornecendo-nos uma visão da realidade  em que partículas comportam-se como ondas, e ondas, como partículas, em uma nova perspectiva na qual nossas descrições físicas normais estão sujeitas a incertezas essenciais e que objetos individuais podem se manifestar em diversos lugares ao mesmo tempo. Passamos a usar termos como “relatividade” para abranger a primeira dessas revoluções e “teoria quântica” para abarcar a segunda. Ambas postuladas por Albert Einstein.

 

A palavra “quântica” (do Latim, quantum) quer dizer quantidade. Na mecânica quântica, esta palavra refere-se a uma unidade discreta que a teoria quântica atribui a certas quantidades físicas, como a energia de um elétron contido num átomo em repouso. A descoberta de que as ondas eletromagnéticas podem ser explicadas como uma emissão de pacotes de energia (chamados quanta) conduziu a esse ramo da ciência que lida com sistemas moleculares, atômicos e subatômicos.

 

Os elétrons e outras partículas subatômicas não são nem ondas e nem partículas, são uma mistura das duas, que em um momento se mostram como onda e em outro como partícula. Heisenberg diz que a realidade fundamental em si é indeterminada. Tudo da realidade é e continuará sendo uma questão de probabilidades. No seu princípio da Incerteza mostra que nunca é possível saber exatamente a posição e o momentum* de uma dessas partículas subatômicas.  A física Newtoniana determinística dá lugar a uma física de probabilidades.

 

Os fenômenos que ocorrem em escala atômica e as suas implicações ao nível macroscópico são satisfatoriamente explicadas pela física quântica. Como não conseguimos perceber com nossos sentidos, o que  ocorre em escala atômica, não é possível descrever esse “novo” mundo com os conceitos da física clássica. Foi necessário desenvolver uma teoria completamente nova e diferente do que existia até então. Segundo as palavras de Stephen Hawking: “Na verdade, foi uma teoria extremamente bem-sucedida e sustenta quase toda a ciência e a tecnologia modernas.”

 

Vários aspectos pelos quais a teoria quântica descreve o mundo podem parecer absurdos à primeira vista (e possivelmente podem continuar sendo a segunda, terceira e quadragésima oitava vez). Por mais absurda que a mecânica quântica possa nos parecer, esse parece ser o caminho  que a Natureza escolheu – logo, temos que nos conformar.

 

* direção e sentido da partícula


 

 

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