Conceito de física quântica

A Física quântica, também conhecida como mecânica quântica, é umagrande área de estudo que se dedica em analisar e descrevero comportamento dos sistemas físicos de dimensões reduzidas, próximos dostamanhos de moléculas, átomos e partículas subatômicas.Por meio da Física quântica, foi possível compreender os mecanismosdos decaimentos radioativos, das emissão e absorção de luz pelos átomos, daprodução de raios x, do efeito fotoelétrico, das propriedades elétricas dossemicondutores etc.

Física quântica para leigos

Quando entramos na escala dos átomos e moléculas, as leis da Físicamacroscópica, que são perfeitamente capazes de descrever os estados demovimento dos corpos que cotidianamente vemos ao nosso redor, tornam-se obsoletas e incapazes de determinar quaisquer grandezas físicasrelacionadas a partículas tão diminutas. O que acontece no mundo quântico é que as leis da Física não sãomais determinísticas, isto é, não são capazes de predizer exatamente ondealgum objeto encontra-se, ou em qual velocidade: nada aqui é determinístico,as medidas obtidas de sistemas quânticos são expressas em probabilidades.Atualmente, temos sistemas de medida capazes de fornecer-nos a posição deum objeto com precisões extremamente acertadas. Entretanto, mesmo com amais avançada das tecnologias, não seríamos capazes de determinar a posiçãoexata de um átomo, por exemplo. Essa impossibilidade não está relacionada àresolução de um aparelho ou à habilidade de um instrumentador, mas sim àprópria natureza da Física quântica.

Essa tal natureza da Física quântica vem mostrando-se ao longo do tempocomo uma verdadeira incógnita, por muito tempo incompreendida, que acaboulevando muitos físicos a questioná-la, dar-lhe diferentes interpretações ou atémesmo negá-la por completo. Não obstante, também contribuiu para quediversos mitos e crenças fossem criados em torno do conceito da Físicaquântica.Apesar de parecer “estranha”, a mecânica quântica é uma das teorias da Físicade maior sucesso, a precisão dos resultados alcançados por essa teoria chegaa ser assustadora. Atualmente a interpretação da mecânica quântica maispopular e aceita é chamada de interpretação de Copenhague, desenvolvida poralguns dos maiores nomes da ciência,como Niels Bohr, Max Born, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg e outros.

De acordo com essa interpretação, todos os sistemas quânticos têmuma função de onda que os descreve completamente. Essa função de onda éuma expressão matemática complexa e virtual (sem realidade própria), da qualé possível extrair toda a informação desse sistema.Os resultados obtidos com base nas funções de onda, por sua vez, tratam-se de probabilidades de que algo seja observado ou de que encontremos um átomo em algum nível de energia específico. Ainda, podem ser probabilidades de que um átomo realize uma emissão radioativa, ou de que um nêutron sofra um decaimento, transformando-se em um nêutron e um elétron. As possibilidades são enormes. O desafio dos físicos é o de encontrar a função de onda para o sistema, e isso não é nada fácil — é necessário resolver uma ou mais equações de Schröedinger, essa equação relaciona as energias cinética e potencial dos sistemas quânticos.