Oi pessoal, o tema do Demonstre de hoje é a Era quântica. Conheça agora sobre esse tema da física tão apaixonante para quem adora ciência

Era Quântica

A grande revolução que leva a física à modernidade é a teoria quântica, que começa a se definir no fim do século XIX. É a inauguração de uma nova “lógica” resultante das várias pesquisas sobre a estrutura do átomo, radiatividade e ondulatória.

Quântica

Max Planck é quem define o conceito fundamental da nova teoria – o quanta. Mas a teoria geral é de autoria de um grupo internacional de físicos, entre os quais: Niels Bohr (Dinamarca), Louis de Broglie (França), Erwin Shrödinger e Wolfgang Pauli (Áustria), Werner Heisenberg (Alemanha) e Paul Dirac (Inglaterra).

Quanta

Em 1900 o físico alemão Max Planck afirma que as trocas de energia não acontecem de forma contínua e sim em doses, ou pacotes de energia, que ele chama de quanta.

A introdução do conceito de descontinuidade subverte o princípio do filósofo alemão Wilhelm Leibniz (1646-1716), natura non facit saltus (a natureza não dá saltos), que dominava todos os ramos da ciência na época.

Max Planck (1858-1947)

Max Planck (1858-1947) nasce em Kiel, Alemanha. Filho de juristas, chega a oscilar entre a carreira musical e os estudos científicos. Decide-se pela física e se dedica à carreira acadêmica até o fim da vida.

Quântica
Max Planck

Em 14 de dezembro de 1900, durante uma reunião da Sociedade Alemã de Física, apresenta a noção de “quanta elementar de ação”. Em sua autobiografia, Planck diz que na época não previa os efeitos revolucionários dos quanta. Em 1918 recebe o prêmio Nobel de física.

Modelo quântico do átomo

Surge em 1913, elaborado por Niels Bohr (1885-1962). Segundo ele, os elétrons estão distribuídos em níveis de energia característicos de cada átomo. Ao absorver um quanta de energia, um elétron pode pular para outro nível e depois voltar a seu nível original, emitindo um quanta idêntico.

Dualidade quântica

A grande marca da mecânica quântica é a introdução do conceito de dualidade e depois, com Werner Heisenberg, do princípio de incerteza. Para a mecânica quântica, o universo é essencialmente não-determinístico.

O que a teoria oferece é um conjunto de prováveis respostas. No lugar do modelo planetário de átomo, com elétrons orbitando em volta de um núcleo, a quântica propõe um gráfico que indica zonas onde eles têm maior ou menor probabilidade de existir.

Quântica
imagme: Khan Academy

Toda matéria passa a ser entendida segundo uma ótica dual: pode se comportar como onda ou como partícula. É o rompimento definitivo com a mecânica clássica, que previa um universo determinístico.

Princípio da incerteza

Em 1927 Werner Heisenberg formula um método para interpretar a dualidade da quântica, o princípio da incerteza. Segundo ele, pares de variáveis interdependentes, como tempo e energia, velocidade e posição, não podem ser medidos com precisão absoluta.

Quanto mais precisa for a medida de uma variável mais imprecisa será a segunda. “Deus não joga dados”, dizia Albert Einstein, negando os princípios na nova mecânica.

Referências bibliográficas da Era Quântica

  • GAMOW, George. Biografia da física. Rio de Janeiro: Zahar, 1963.
  • BRENNAN, Richard P. Gigantes da física: uma História da física moderna através de oito biografias. Rio de Janeiro: J. Zahar, 1998.
  • ROSMORDUC, Jean. Uma História da física e da química: de Tales a Einstein. Rio de Janeiro: J. Zahar, c1988.
  • BIEZUNSKI, Michel. História da física moderna. Lisboa: Instituto Piaget, 1998.

Gostou de saber mais sobre a era quântica da ciência?

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