Você sabe o que é mecânica quântica?

por iw_azeheb 21 dez

Quando estamos no ensino médio pouco estudamos sobre a mecânica quântica, na ementa apenas está previsto algumas considerações sobre elétrons e coisas do gênero. Mas esse universo é muito mais amplo e contribui diretamente para a ciência e tecnologias totalmente inovadoras. Você sabe o que é mecânica quântica?

Nesse artigo você vai conferir um pouco mais sobre a mecânica quântica, suas contribuições e alguns conceitos envolvidos nessa ciência tão complexa.

O que é a mecânica quântica e a relação com a física clássica

A mecânica quântica consiste em uma área da física onde os estudos são pautados em análises de um mundo em uma escala extremamente pequena (envolvendo fótons e elétrons), sendo impossível estudá-la a olho nu.

Já a física clássica descreve um mundo mais macroscópico como o lançamento de projéteis, colisões entre carros, estática de objetos maiores e coisas que podem ser avaliadas a olho nu.

Esse ramo da física é regido pelas leis de Newton. Que consiste em princípios como lei da força, da inércia, entropia e afins.

A mecânica clássica foi o suficiente por muitos anos no ramo da física, mas com o passar do tempo e aumento das tecnologias (e do questionamento dos próprios cientistas) foi notado que era preciso algum estudo mais detalhado.

Por isso surgiu a mecânica quântica. Ela se baseia na mecânica clássica, mas complementa todos os estudos de uma maneira bem mais detalhada, fazendo valer mais variáveis.

Max Planck e o famoso Albert Einstein foram grandes contribuintes para os estudos da mecânica quântica no século XX.

Você pode se perguntar qual é a colaboração da mecânica quântica no nosso dia a dia, pois dificilmente percebemos onde seus conceitos são aplicados.

Mas essa ciência colabora com a área da medicina (ressonância magnética, estudos de fenômenos biológicos, microscopia, etc.), ímãs supercondutores, emissores de laser e muito mais.

Mecânica quântica trabalha com probabilidade

Mesmo a mecânica quântica sendo denominada uma matéria de exatas, o nome derivado de “exatidão” pode não ser muito aplicado neste caso.

Esse ramo da física trabalha com probabilidades. Dessa forma coisas não são determinadas com total certeza, mas, sim, com uma probabilidade daquele fato ocorrer.

Por exemplo, quando é estudada a localização de uma partícula o resultado será dado em porcentagens, ou seja, há X% de chances da partícula estar em determinado lugar.

Dualidade onda-partícula

Um dos maiores conceitos da mecânica quântica é referente a dualidade onda-partícula.

De uma maneira bem resumida, as partículas possuem massa e energia, já as ondas possuem apenas energia. No universo da física quântica uma coisa pode se comportar como partícula em uma ocasião e como onda em outra.

Analisando um elétron (partícula com carga negativa) é possível perceber que ele pode assumir essas duas formas.

Podem ser considerados partículas quando absorvem a luz em objetos sólidos (efeito fotoelétrico).  Ou ate mesmo  ondas, como quando criam padrão de difração ao passar por uma fenda.

As partículas se “comunicam” mesmo distantes

A mecânica quântica diz que após uma interação entre duas partículas estas criarão uma dependência entre elas.

Ou seja, o estado da primeira partícula será o mesmo que o estado da segunda partícula, mesmo que as duas se separem por longas distâncias.

Pode parecer loucura, mas essa teoria já foi reforçada experimentalmente diversas vezes nos últimos anos. A tecnologia no mundo está muito avançada e existe a possibilidade de fazer testes como estes.

A mecânica quântica não é algo fácil de entender. Tudo o que foi descrito é uma maneira bem simples e básica de se entender esse universo que é tão complexo.

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