O que é Mecânica Quântica?
A mecânica quântica, ou física quântica, é a teoria física que estuda sistemas em escalas atômicas ou menores, como moléculas, átomos, e partículas subatômicas. Essencial para a física moderna, ela explica fenômenos que a física clássica não consegue, como a radiação de corpo negro e a estabilidade atômica. Embora geralmente aplique-se ao nível microscópico, seus efeitos também se manifestam macroscopicamente, como na superfluidez e supercondutividade. A teoria quântica introduz o conceito de quantização, onde a energia de partículas em sistemas ligados, como elétrons em órbita, é quantizada, diferindo radicalmente da previsão da física clássica.
Mecânica Quântica para leigos
Quando entramos na escala dos átomos e moléculas, as leis da Física macroscópica, que são perfeitamente capazes de descrever os estados de movimento dos corpos que cotidianamente vemos ao nosso redor, tornam-se obsoletas e incapazes de determinar quaisquer grandezas físicas relacionadas a partículas tão diminutas. O que acontece no mundo quântico é que as leis da Física não são mais determinísticas, isto é, não são capazes de predizer exatamente onde algum 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 de um objeto com precisões extremamente acertadas. Entretanto, mesmo com a mais avançada das tecnologias, não seríamos capazes de determinar a posição exata de um átomo, por exemplo. Essa impossibilidade não está relacionada à resolução de um aparelho ou à habilidade de um instrumentador, mas sim à própria natureza da Física quântica.
Aplicações da Física Quântica
- Por meio da Física quântica, é possível compreender
- As emissões de luz pelos átomos;
- Os fenômenos de decaimento radioativo;
- O funcionamento do Laser, o efeito fotoelétrico;
- A atração entre nêutrons e prótons no núcleo atômico;
- O modelo padrão da Física de partículas;
- A dualidade onda partícula;