O que é física quântica?

Escrito por pedro santos
O que é física quântica?
A física quântica estuda os elementos subatômicos da matéria (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Falada por muitos e compreendida por poucos, a física quântica estuda eventos que ocorrem em camadas atômicas e subatômicas. Todos os processos que acontecem entre moléculas, átomos e outras partículas, como elétrons, prótons e nêutrons, são de interesse da física quântica, que também é conhecida como mecânica quântica. Essa parte do estudo da física surgiu como uma tentativa em explicar partículas minúsculas presentes na natureza, ou seja, todos os elementos que constituem toda e qualquer matéria. Entre os grandes benefícios da física quântica está no uso dos princípios observados para aplicações observadas em nosso cotidiano. Isso sem contar na grande influência em áreas como a filosofia, a psicologia e até a teologia.

Origem

Física quântica é uma ciência desenvolvida no século 20. Ela teve origem a partir do trabalho iniciado pelo físico Max Planck. Observando o comportamento da energia irradiada por um espectro de radiação, Planck desenvolveu a chamada "constante de Planck", um teorema complexo que reflete sobre as trocas de energia dos átomos. Albert Einstein, estudando as consequências dos fenômenos fotoelétricos, utilizou pela primeira vez a expressão quantum, ao se referir à constante de Planck. Esse termo foi cunhado a partir do fenômeno da quantização, pelo qual um elétron pode passar de uma energia para um nível superior sem passar pelos estádios intermediários. Foi o conceito que iniciou a física quântica.

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Albert Einstein, estudando as consequências dos fenômenos fotoelétricos, utilizou pela primeira vez a expressão quantum (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Desenvolvimento da teoria

A partir de então, a física quântica passou a estudar uma série de conceitos que vão desde o surgimento de partículas até o estudo de ondas invisíveis, como a radiação eletromagnética, que não necessita de um ambiente material para propagar-se. Na época, Max Planck lançou a controversa hipótese de que a energia como um todo não era contínua, mas sim formada por pequenos pacotinhos, que ele denominou de quantum de energia. Esses e outros fenômenos descritos pelos físicos quânticos passaram a influenciar outras áreas da sociedade, como a psicologia, a filosofia e a teologia.

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A física quântica procura decifrar o mundo do átomo e das pequenas partículas (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

O gato de Schrödinger

Para testar a física quântica, um dos mais brilhantes cientistas do mundo, o físico Erwin Schrödinger realizou uma ideia para mostrar como o comportamento das pequenas partículas parece ilógico e imprevisível. Conhecida como o gato de Schrödinger, a hipótese parte do princípio em que um gato está preso em uma caixa fechada vivendo próximo de partículas radioativas. Essas partículas podem circular ou não pela caixa. De acordo com as regras da física quântica, as duas possibilidades existem, tanto a de o material radioativo se espalhar quanto a de não se espalhar. Isso, de acordo com o cientista, faz com que o gato esteja simultaneamente morto e vivo em realidades paralelas, que não podem ser medidas ou observadas.

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De acordo com a hipótese, o gato estaria simultaneamente vivo e morto (Martin Poole/Digital Vision/Getty Images)

Aplicações em outras áreas

A grande controvérsia da física quântica é que ela é uma teoria axiomática, ou seja, é baseada em postulados que são aceitos pelos cientistas sem que haja a possibilidade de demonstrá-los na prática. Na prática, porém, os estudos de física quântica foram empregados para criar o laser, a ressonância magnética e até mesmo os componentes do computador. Ela foi usada por religiosos para explicar a existência da vida após a morte. Já o físico Ph.D. Fritjof Capra usa os conceitos da mecânica quântica para explicar como a mente e a matéria são interdependentes.

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A física quântica permitiu o desenvolvimento de elementos de computadores (Goodshoot/Goodshoot/Getty Images)
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