Física Quântica não é Mágica!

Quero traçar aqui um perfil da ingenuidade da pessoa leiga até ao momento em que agora ela escreve esse texto. No caso a pessoa sou eu, e antes mesmo de ter ideia de que eu me tornaria um físico, quando isso era apenas uma das possibilidades do vestibular. Lembro que procurava apenas por curiosidade diversas coisas relativas a essa nova física moderna, que foi brevemente falada na escola e despertou curiosidade sobre as possibilidades diferentes no mundo que ela abria. A relatividade falava sobre espaço contraindo e tempo dilatando, essa coisa toda de viagens no tempo, e mal sabia eu que isso era apenas a ponta do iceberg da relatividade. A quântica falava sobre múltiplas existências, ondas sendo partículas, partículas sendo ondas, coisas existindo e não existindo ao mesmo tempo. E era tudo legal, mas quando se está tentando navegar em território desconhecido é muito fácil se perder por indicações de caminho duvidosas. E assim foi por um curto tempo.

Um dos expoentes da desinformação foi um documentário Quem Somos Nós, que não aconselho procurar para assistir, mas que me foi passado já como algo duvidoso, pois ao menos eu não era tão ignorante assim sobre a realidade do mundo. Nele, que por bem já não me lembro tanto, se tratam coisas sobre existencialismo, poderes mentais, capacidades de alterar realidade. É como se fosse um documentário sobre os X-Men sendo uma possibilidade real. Achei que era algo que ficou no tempo, mas não, é algo cuja sombra ainda assombra muitas pessoas por aí. Recentemente vi alguém falando sobre ele, mas me contive em comentar que boa parte do que é discutido ali é algo totalmente fora de qualquer real uso da mecânica quântica.

Indo mas fundo e entrando no reino sombrio da pseudo-ciência temos o termo “quântico” empregado em todos os lugares possíveis. Geralmente em temáticas de medicina, promovendo algum tipo de cura ou coisa do tipo. Longe de o termo “quântico” ser algum monopólio da física, mas ele é usado como desculpa para se tratar de coisas falsas e que desafiam o pensamento comum, usando essa impressão um tanto falso de que a física quântica de alguma forma é a parte da física onde nada faz sentido ou coisa do tipo. Em outros casos é usada para dar alguma legitimidade também, como um peso de credibilidade de uma palavra sofisticada em algo trivial ou tosco.

quantum-mechanics

Mas então o que é essa tal de quântica, física quântica, mecânica quântica etc ? Eu não vou responder de forma matemática, para isso você pode assistir aos meus vídeos mostrando levemente uns trabalhos nessa área. A despeito de toda esse falatório sem limites sobre a mecânica quântica a realidade é muito mais simples de se explicar verbalmente:

No início do século passado estavam estudando a irradiação do chamado corpo negro, um objeto que absorve radiação mas não a reflete (por isso negro) mas emite radiação própria produzida (não refletida). Radiação nada mais é do que luz, seja ela visível ou não, esquenta, usamos para diversos fins, para ver, para telefonar, para ver tv, para esquentar comida, recebemos ela do sol. E até esse momento tínhamos que radiação era algo a ser tratado como ondas, ondulações no espaço. E ondas, saiba você ou não, possui características próprias. O próprio arco-íris é um resultado dessas características. Entendíamos a radiação como algo contínuo, uma ondas continua, como uma corda de violão oscilando numa frequência.

O problema era que no corpo negro o experimento dava resultados que não faziam sentido com a presunção de que a radiação era um fenômeno de ondas. Algo estava errado com essa teoria. Nessa ocasião o físico Max Planck sugeriu então que o corpo negro irradiava não em ondas como imaginávamos anteriormente mas em partículas de ondas, quantuns de energia (de “quantidade”). Se antes pensavam a radiação era vista como uma corda agora eram milhares de pedaços de cordas menores oscilando e viajando pelo nosso espaço. Isso estava jogado, confuso e desacreditado, até que o desconhecido Albert Einstein usou essa jogada de Max Planck para resolver um outro problema de física. Tendo tido sucesso nessa empreitada todos passaram então a estudar melhor essa ideia da luz, a radiação, não ser uma onda mas ser uma partícula que oscila.

Desses estudos da radiação/luz se propagar em pequenas quantidades de energia surgiram novos resultados, até então muito mais confusos, que desafiavam a lógica da ciência até então. Se a luz que acreditavam ser uma onda em uma certa análise passou a se parecer com partículas de luz, outras partículas conhecidas, como elétrons, passaram a ter comportamentos similares aos de ondas, como no famoso experimento de difração de elétrons.

Esse experimento costuma ser a porta de entrada para desculpas já absurdas que tentam dar a um problema que pode ser resolvido de forma muito simples. O resultado dele apenas diz, na verdade, que o elétron se comporta ora como onda e ora como partícula, a depender de como você trata o experimento mecanicamente. Porém daí começam a inventar possibilidades de poderes mentais afetando o mundo real, como se fôssemos realmente X-Men.

Acredito que o grande problema que gera essa proliferação de ideias sem sentidos está primariamente no fato de que na época realmente era algo complicado de se entender e aceitar sobre a quebra de paradigmas da ciência dos últimos séculos. Porém, gerações posteriores já não tiveram a dificuldade em assimilar esse tipo de realidade dupla da matéria. Partícula ou onda, já soam como questões triviais para novos físicos que vieram a seguir.

Em resumo então, a mecânica quântica nada mais é do que uma nova linha da física que descreve o mundo presumindo que partículas são ondas, apenas dependendo do quanto perto você as observa, e o mesmo valendo para o estudo da luz. E essas partículas-ondas são descritas de forma probabilística em vista da impossibilidade matemática de analisar os fenômenos se forma totalmente determinística, uma realidade quântica que na verdade possui validade até mesmo na física clássica aprendida na escola, mas apenas não convém levar em conta. Essa nova realidade exótica da matéria levou à realidade da Teoria Quântica de Campos, que se desprende da ideia de ondas e partículas anteriores e tenta descrever o mundo de acordo com campos, que geram perturbações ondulatórias que podem ser identificadas como partículas. É uma visão unificada. E veja, no fim de tudo isso eu não tratei de nenhum misticismo possível.

As descobertas da mecânica quântica desafiam o comum ? Sim. Abrem novos debates filosóficos na ciência e realidade ? Sim, com certeza. Mas de alguma maravilha quântica que podemos dar ao nosso cérebro é talvez a própria existência dele, que possivelmente funciona nos seus neurônios, como um computador de lógica quântica. Um tipo de programação mais sofisticado e com muitas possibilidades que deixa o processamento incrivelmente mais diversificado, digno de um cérebro que levou (e ainda leva) milhares de anos evoluindo. A realidade já é impressionante o suficiente para que se invente coisas sobre ela.

Para detalhes mais técnicos, veja meu canal.

Guilherme Vieira


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