Mecânica Quântica é a ciência que estuda tudo aquilo que está além da nossa percepção, aquilo que não podemos enxergar a olho nu, que contém princípios que explicam a interação entre matéria e energia a níveis atômicos, e até mesmo subatômicos. Como dizia Richard Feynman, a mecânica quântica cuida da “natureza como Ela é - absurda” , assim como que ” se você acha que entendeu alguma coisa sobre mecânica quântica, então é porque você não entendeu nada” .
A Mecânica Clássica explica a interação entre matéria e energia a escala humana, como por exemplo corpos celestiais. Mas no final do século XIX, cientistas descobriram fenômenos que atuavam em ambos micro e macro escalas, os quais não podiam ser explicados pelas teorias anteriores. Foi aí que uma das maiores revoluções na física ocorreu, o surgimento da Mecânica Quântica.
A história da mecânica quântica e da física moderna começou a ser escrita quando na década de 90 do século XVIII foi pedido ao físico teórico alemão Max Planck para que ele aumentasse a intensidade da luz de uma lâmpada sem que aumentasse o consumo de energia. Após tentar descobrir como fazer isso, ele chegou teorias que funcionavam de um jeito, mas na prática se comportavam-se de forma diferente, assim ele descobriu que a luz era uma onda eletromagnética que necessitava de quantidades de energia para funcionar ( Quanta ou Quantum, no singular).Como isto se parecia muito absurdo para sua época, muitos desacreditaram na teoria de Planck, mas um famoso físico teórico também alemão, Albert Einstein, relacionou com outro problema comum entre ondas de luz , o de dividir energia , onde estas ondas de maiores frequências, requerem maiores quantidades de energia, mas elas não sabem dividir com as de menores frequências, logo você tem que supri-las com determinada quanta, assim quando você não fornece essa quantidade exata, as ondas de luz se dissipam, e a energia se distribui entre as ondas de menores frequências que estão “dispostas” a aceitar essas pequenas quantidades, e essa energia em comum que elas dividem nós denominamos como temperatura.. Assim altas temperaturas são ondas de luz com altas frequências, e temperaturas amenas carregam ondas de energia com menores frequências. Especificamente, a Teoria quântica da luz dispersa de Planck diz que filamentos de lâmpadas devem ser aquecidas até aproximadamente 3200 Kelvin para que tenha certeza que a maioria da energia seja emitida em forma de luz visível, porque se essa temperatura ultrapassasse este limite, começaríamos a nos bronzear.
E em março de 1905 Albert Einstein publicou uma série papéis que afirmava que a luz não era nada mais nada menos que partículas, e ele chegou a essa conclusão ao analisar que a luz emitida por algo quente tinha na verdade a mesma distribuição de energia que a de um gás, que foi muito interessante para físicos do século XVIII que pensavam que a luz era uma onda continua e não um gás composto de partículas. E mesmo que a teoria de que a luz se comportava como um gás já era conhecida antes de Einstein, ninguém prosseguiu com um passo lógico mas louco de que a luz deveria ser composta por partículas também. Essa teoria de Einstein fez com que ele ganhasse um prêmio Nobel, já que tudo o que ele propôs estava correto.
Algumas das figuras mais influenciais da história da mecânica quântica são: Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, Richard Feynman.
O termo Mecânica quântica foi criado pelo grupo de físicos incluindo Max Born, Werner Heisenberg , e Wolfgang Pauli, na Universidade de Göttingen nos anos 20.
Alguns dos temas que ainda serão comentados neste blog que envolvem mecânica quântica são :
• O modelo padrão da física, que mostra a interação entre as forças eletromagnéticas , nuclear forte, e nuclear fraca, utilizando as partículas subatômicas.
• O Higgs Bóson, a famosa ''Partícula de Deus''.
• Entrelaçamento quântico, explicado pelo modelo padrão.
• O experimento de canhão de fótons, que explica a dualidade onda/partícula.
• O princípio da incerteza de Heisenberg, que explica porque não podemos medir ambas a posição e o momentum ( produto da velocidade e massa) da partícula subatômica.
• O experimento do Gato de Schrödinger, que fala sobre a possibilidade de vários universos paralelos
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