{"id":1739,"date":"2020-07-30T09:00:26","date_gmt":"2020-07-30T12:00:26","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.professorpinguim.com.br\/?p=1739"},"modified":"2023-08-06T21:19:25","modified_gmt":"2023-08-07T00:19:25","slug":"mecanica-quantica-tudo-o-que-voce-precisa-saber","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/professorpinguim.com.br\/blog\/mecanica-quantica-tudo-o-que-voce-precisa-saber\/","title":{"rendered":"Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica: tudo o que voc\u00ea precisa saber"},"content":{"rendered":"

Oi, colega, tudo bem?\u00a0<\/span>Hoje vamos falar de um assunto que parece complicado \u2013 e \u00e9: a Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica, tamb\u00e9m chamada de F\u00edsica Qu\u00e2ntica. Isso porque, ao contr\u00e1rio de muitas disciplinas que estudamos na F\u00edsica e tamb\u00e9m em outros campos da Ci\u00eancia, a Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica lida com conceitos com os quais n\u00e3o estamos familiarizados, e tudo parece um pouco abstrato.<\/span><\/p>\n

A F\u00edsica Qu\u00e2ntica come\u00e7a a ser pensada como tal em um cen\u00e1rio em que ocorreram descobertas de novas radia\u00e7\u00f5es e foram sendo aprendidos alguns conceitos que eram desconhecidos at\u00e9 ent\u00e3o, como a radia\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica e a defini\u00e7\u00e3o do calor em duas vertentes: o calor absorvido e o calor emitido por um corpo.<\/span><\/p>\n

Bom, mas vamos come\u00e7ar pelo in\u00edcio. Ent\u00e3o, boa leitura e bons estudos!<\/span><\/p>\n

Afinal, o que \u00e9 Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica?<\/span><\/h2>\n

A Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica \u00e9 uma \u00e1rea da F\u00edsica que estuda a f\u00edsica de part\u00edculas, buscando entender o movimento e a intera\u00e7\u00e3o entre o que forma nosso universo \u2013 e talvez at\u00e9 mesmo outros.\u00a0<\/span><\/p>\n

Como eu disse, a F\u00edsica Qu\u00e2ntica aborda alguns conceitos bem estranhos para n\u00f3s, como <\/span>dimens\u00f5es extras e m\u00faltiplos universos, superposi\u00e7\u00e3o de part\u00edculas (a possibilidade de elas estarem em mais de um lugar de uma s\u00f3 vez), teoria das cordas, e ainda outras teorias<\/b>.<\/span><\/span><\/p>\n

A experi\u00eancia de interfer\u00eancia de Young<\/span><\/h2>\n

Para come\u00e7ar a falar das teorias da Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica, \u00e9 importante abordarmos a experi\u00eancia de interfer\u00eancia de Thomas Young feita em 1803, conhecido como experi\u00eancia da dupla fenda.<\/span><\/p>\n

Conforme Young, o experimento aponta que f\u00f3tons de luz se comportam como part\u00edculas <\/span>e<\/i><\/b> como ondas, e a essa propriedade chamou-se “dualidade onda-part\u00edcula”. Embora essa observa\u00e7\u00e3o tenha sido feita antes mesmo de se criar o segmento da F\u00edsica Qu\u00e2ntica, ele \u00e9 essencial para entender diversos conceitos posteriores.<\/span><\/p>\n

A constante de Planck, Einstein e a luz como onda e part\u00edcula<\/span><\/h2>\n

O conceito da dualidade onda-part\u00edcula acabou influenciando na descoberta de Max Planck em 1900, o quantum. Planck percebeu que certos fen\u00f4menos podem ser descritos por uma equa\u00e7\u00e3o se ela considerasse a energia como um conjunto de pacotes com quantidades limitadas, indivis\u00edveis. Planck tornou uma equa\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica em uma fun\u00e7\u00e3o com significado f\u00edsico, e assim surgiu a constante de Planck, representada pela letra <\/span>h<\/span><\/i>:<\/span><\/p>\n

h = 6,63.10<\/span>-34 <\/span>J.s<\/span><\/p>\n

Essa teoria foi postulada com o objetivo de indicar que na natureza s\u00f3 h\u00e1 energia em valores em <\/span>quanta de a\u00e7\u00e3o<\/i><\/b> <\/span>(quanta \u00e9 o plural de quantum), sugerindo um car\u00e1ter descont\u00ednuo e inaceit\u00e1vel para a F\u00edsica Cl\u00e1ssica at\u00e9 ent\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\n

Em 1905, Einstein aplicou esse conceito \u00e0 luz, indicando que ela n\u00e3o s\u00f3 era uma onda, mas tamb\u00e9m podia ser uma part\u00edcula. Mais tarde, outras experi\u00eancias indicaram que o comportamento da luz, seja como onda ou por part\u00edcula, n\u00e3o se definia pelo que ela era de fato, mas pelo que se fizesse com ela. Em outras palavras, no mundo das part\u00edculas elementares: a realidade \u00e9 determinada pelo observador.\u00a0<\/span><\/p>\n

O experimento de Schr\u00f6dinger\u00a0<\/span><\/h2>\n

O tempo foi passando, mas os cientistas continuavam a buscar as implica\u00e7\u00f5es do conhecimento adquirido at\u00e9 ent\u00e3o. Foi ent\u00e3o que, em 1952, Erwin Schr\u00f6dinger sugeriu uma interpreta\u00e7\u00e3o para isso.<\/span><\/p>\n

Segundo ele, dever\u00edamos imaginar que existem infinitas realidades paralelas, ou universos paralelos, manifestando cada uma das poss\u00edveis hist\u00f3rias de cada part\u00edcula que existe. Essa ideia deu origem ao conceito de universos m\u00faltiplos.<\/span><\/p>\n

Para exemplificar seu pensamento, <\/span>Schr\u00f6dinger elaborou um experimento mental que tamb\u00e9m ajudou a desenvolver a teoria da superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica<\/b><\/span>.<\/span> A experi\u00eancia \u00e9 a seguinte: <\/span>h\u00e1 um gato preso em uma caixa, e s\u00f3 depois da observa\u00e7\u00e3o (quando se abre a caixa) \u00e9 poss\u00edvel saber se o gato est\u00e1 morto ou vivo<\/b>.<\/span><\/span><\/p>\n

Isso significa que, at\u00e9 a observa\u00e7\u00e3o, as duas possibilidades s\u00e3o verdadeiras, o que significa que o gato est\u00e1 morto e vivo simultaneamente. Com isso, Schr\u00f6dinger esperava compreender quando as part\u00edculas deixam um estado de superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica para se tornarem uma coisa ou outra.<\/span><\/p>\n

O conceito de superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica e a aplica\u00e7\u00e3o da Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica<\/span><\/h2>\n

Todas essas descobertas acabaram por auxiliar na formula\u00e7\u00e3o de um conceito conhecido como superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, um dos mais importantes da Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica. A superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica sustenta que uma coisa pode existir em todos os estados poss\u00edveis at\u00e9 ela ser observada \u2013 como Schr\u00f6dinger sugeriu com o experimento do gato na caixa.<\/span><\/p>\n

Mas, afinal, de que forma isso se reflete nos estudos cient\u00edficos atualmente? Apesar de parecerem conceitos bastante abstratos, a verdade \u00e9 que todo esse conhecimento tem sido aplicado em v\u00e1rias \u00e1reas de pesquisa, como:<\/span><\/p>\n