sexta-feira, outubro 21, 2011

A revolução da Teoria Quântica

A teoria quântica não mudou apenas as ideias dos cientistas sobre o comportamento da matéria – mudou a própria ideia de matéria. Dentro do átomo, nada estaria definido, tudo seria probabilidade.


A partir da Física Quântica, os físicos foram forçados a abandonar não apenas os conceitos do homem sobre a realidade - mas a própria realidade. Não admira que a Física Quântica tenha adquirido a reputação de algo bizarro ou místico. Tanto que o dinamarquês Niels Bohr, um dos criadores da nova ciência, chegou a afirmar certa vez que só não se escandalizou com a Física Quântica quem não a entendeu.

O ponto de partida para chegar às ideias quânticas é o átomo, já conhecido dos filósofos gregos, na Antiguidade. Hoje sabe-se que o átomo é bem diferente da sua ideia original de "tijolinho massivo" que forma toda a matéria. Na verdade 99,999999% do átomo é apenas espaço vazio. Ele é formado por partículas muito pequenas que representam uma minúscula parte do que seria sua massa. 


Para ilustrar melhor vou postar abaixo um filminho sobre o átomo
video



 Sobre o filminho acima, fala-se dos seis tipos de quarks, e que somente dois tipos, o "up" e o "down" (que no filme é citado como "para cima" e "para baixo") formam a matéria. Os outros tipos aparecem nos aceleradores de partículas, quando prótons são acelerados a velocidades próximas a da luz e se chocam. A energia carregada pelos prótons, devido a sua altíssima velocidade, se materializa em novas partículas. Sim, é isso mesmo que vc entendeu! Parece estranho, mas a famosa fórmula de Einstein: E=mc2 nos diz exatamente isso. A energia pode virar matéria e a matéria pode virar energia. Energia = massa . (Velocidade da luz)2


Falando então das partículas do átomo, o elétron que entendíamos como uma partícula é na verdade uma dualidade onda-partícula. O que seria uma dualidade onda-partícula?
O elétron é considerado uma dualidade onda-partícula porque ora ele é observado como uma partícula e ora ele é observado como uma onda.
Explicando melhor, dependendo do experimento que montamos para observar o elétron podemos constatar sua natureza de onda ou sua natureza de partícula.
Por exemplo, quando montamos o experimento do efeito fotoelétrico o elétron “aparece” como uma partícula. Este efeito ocorre quando incidimos luz sobre uma placa de metal e os elétrons pulam da placa (veja figura abaixo).

figura 1

Podemos obervar o comportamento ondulatório do elétron quando montamos o famoso experimento da fenda dupla. Neste experimento enviamos elétrons, um a um, contra um anteparo com duas fendas. O elétron se divide e passa pelas duas fendas ao mesmo tempo, formando no segundo anteparo uma figura conhecida como franjas de interferência (observe a figura 2).


figura 2


Perceba que se os elétrons passassem somente por uma fenda ou pela outra teríamos apenas duas manchas no anteparo. Uma mancha dos elétrons que passaram pela fenda da direita e outra dos elétrons que passaram pela fenda da esquerda, mas não é isso que acontece.  Esta figura das franjas de interferência só aparece para fenômenos ondulatórios, como mostra a figura 3 abaixo.


figura 3 - As ondas que passam pelas fendas interferem de forma construtiva em alguns pontos e destrutiva em outros e formam o padrão de interferência registrado na tela.

Vc pode estar se perguntando: "Se quando vamos observar o elétron ele pode aparecer tanto como onda como aparecer como partícula, o que ele é afinal quando não estamos observando?" Esta é uma pergunta crucial na Física Quântica e a resposta para ela é que ele é uma onda de possibilidades.

Não só o elétron mas as outras partículas que também formam o átomo são dualidades onda-partícula.
Chegamos desta forma à frase de introdução deste artigo: Dentro do átomo, nada estaria definido, tudo seria probabilidade.

Até a próxima!

Um comentário:

  1. cara esse negocio de física quântica é complicado
    eu entrei em um grupo com conhecimento nulo até de fisica basica
    e vejo o pessoal falar de dobra e tempo, e essas coisas
    para mim foi a maio maluquice e eles falando que estava provado, mas era uma logica fora da logica humana

    fui tentar aprender um pouco de fisica quantica sem essas balelas todas

    mas como eu imagino um modelo e tento dar logica
    bem , fui tentar adicionar o tempo fisico e e entrelaçamento quantico no projeto de pseudo universo

    cara, foi a pior coisas que eu fiz
    como nada do que eu tinha entendido batia com logica alguma reatapitei o meu modelo para algo que funcionasse

    e não é que esse troço dpa um treco que a gente passa a acredita mesmo e até é arrastado para no caso de entrar em um fluxo infinito de tempo nulo

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