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A Física Quântica pode até ser uma das matérias mais complexas e de difícil assimilação de que temos notícia, porém, ela também é um dos campos de estudo mais fascinantes do conhecimento humano. Também chamada de Mecânica Quântica ela é o estudo dos sistemas físicos cuja as dimensões são abaixo, ou pelo menos próximas, da escala atômica. Em palavras simplificadas, a Física Quântica estuda dimensões infinitamente pequenas, como o átomo, elétron, prótons e diversas outras partículas subatômicas. Com ela é possível relatar diversos eventos macroscópicos.
Às vezes a ciência se preocupa tanto em encontrar as respostas no macro, que se esquece que elas podem estar no micro. É para isso que a Física Quântica existe. Hoje ela está em alta por estar ajudando a comprovar uma das maiores teorias já realizadas (e também uma das mais aceitas): a do Big Bang. As respostas estão sendo cavadas através de testes em Aceleradores de Partículas. Conheça agora 7 verdades da Física Quântica sobre o nosso universo.
1 – Partícula = onda
Na Física Quântica, podemos afirmar que cada partícula é também uma onda, assim como cada onda é também uma partícula. Essas conclusões quânticas tornam-se muito óbvias quando se observa uma partícula em distâncias semelhantes ao comprimento de uma onda em comparação. É por isso que a Física Atômica e Subatômica não pode ser explicada sem a quântica, ao passo que as órbitas planetárias são definitivamente inalteradas pela ação quântica.
2 – Efeitos quânticos podem ser gigantescos
Temos a sensação de que tudo no estudo quântico é pequeno e, portanto, tem efeitos pequenos. Sinto lhe informar, mas isso é um erro. Os fótons, por exemplo, estão emaranhados em centenas de quilômetros pelo espaço. Nos condensados de Bose-Einstein, um estado degenerado da matéria atingiu temperaturas muito baixas, até cerca de um milhão de átomos serem induzidos em um estado quântico coerente. Por fim, alguns pesquisadores até mesmo admitem que a matéria escura pode ter impactos quânticos que se estendem por galáxias inteiras. Sim, os efeitos quânticos podem ser gigantescos.
3 – Tudo é incerto
Uma coluna fundamental da Física Quântica é que existem pares de visíveis que não podem ser medidos simultaneamente, como por exemplo, a posição e o momento de uma partícula. As verdades quânticas sobre o nosso universo são que os pares são denominados “variáveis conjugadas”, e a impossibilidade de medir exatamente seus dois valores é que faz toda a distinção entre uma teoria quantizada e uma não quantizada. Na mecânica quântica, essa teoria é fundamental. Uma das manifestações mais estranhas disso é a incerteza da energia e do tempo, que sugere que as partículas instáveis têm massas naturalmente incertas, graças ao E = mc2 de Einstein.
4 – Einstein não era contrário à Física Quântica
Diferente do que supõe à opinião popular, Einstein não era contrário a mecânica quântica. Na verdade, foi sua descoberta ganhadora do Nobel pelo estudo do impacto fotoelétrico, provando que os fótons se comportavam como partículas e ondas, que era uma das principais revelações da mecânica quântica. Einstein contestou que a teoria era incompleta e acreditava que a aleatoriedade natural dos processos quânticos deveria ter uma explicação profunda. Não era que ele acreditasse que a aleatoriedade estava errada, ele apenas acreditava que isso não era o fim da história.
5 – A Física Quântica cresceu muito recentemente
A teoria no campo quântico começou há mais de um século. Mesmo assim, muitos pontos de vista do estudo só se tornaram testáveis com a tecnologia contemporânea. A óptica quântica, a computação quântica, a termodinâmica quântica, a criptografia quântica, a informação quântica e a metrologia quântica são áreas de pesquisa recentemente formadas e, imediatamente, muito intensas. Com as novas habilidades obtidas com essas tecnologias, o investimento nas fundações da mecânica quântica foi retomado.
6 – Entrelaçamento é diferente de superposição
Uma superposição quântica é a capacidade de um sistema estar em dois estados distintos ao mesmo tempo e, no entanto, quando medido, encontra-se constantemente em um estado particular e nunca em uma superposição. Já o entrelaçamento, é uma associação entre duas ou mais partes de um sistema. Ou seja, é algo completamente diferente. Superposição não é básica, enquanto o entrelaçamento, por outro lado, não é ambíguo.
7 – Tudo é quântico
Hoje em dia sabemos que algumas coisas são da área da mecânica quântica e outras não. Tudo segue as mesmas leis da mecânica quântica – é apenas que os efeitos quânticos de objetos grandes são muito difíceis de se ver. É por isso que a mecânica quântica estava atrasada para a evolução da física teórica. Até que os físicos tiveram que justificar porque os elétrons se assentam juntos em torno do núcleo atômico que a mecânica quântica tornou-se essencial para fazer previsões precisas.
E aí, o que você acha de Física Quântica? Gosta ou explode sua cabeça? Comenta aqui com a gente e compartilha essa lista quântica nas suas redes sociais. E para você que não foge de nenhum campo de estudo, aquele abraço.
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