Física Quântica

 

    No começo dos tempos da civilização, o homem já tinha uma aguçada curiosidade sobre como funcionam as coisas. Os gregos surgiram inicialmente com a idéia de que se partíssemos um elemento qualquer um número muito grande de vezes, chegaríamos a uma partícula de tamanho mínimo e indivisível, a qual eles denominaram átomo, que em grego significa indivisível. O átomo foi considerado como partícula constituinte de todos os elementos existentes na Terra. Apenas no século XVI, é que realmente tiveram um desenvolvimento maior as teorias que explicavam o movimento interplanetário com o Sol posicionado no centro deste sistema.

    A física recebeu seu grande impulso então com o aparecimento de Galileu e Newton. Newton, que foi, senão o maior, um dos maiores físicos de todos os tempos, desenvolveu a mecânica clássica, que explicava o movimento dos corpos através da aplicação de forças neles. Ele desenvolveu também a chamada Teoria da gravitação, que explicava o motivo da atração entre massas. Newton também desenvolveu grandes idéias na área da óptica e principalmente desenvolveu a teoria do cálculo, que até hoje se mantém como a principal ferramenta matemática para o estudo da física. No século seguinte, surgiu Maxwell, que com suas quatro equações, conseguiu explicar todos os fenômenos do eletromagnetismo. Chegamos finalmente ao nosso século, quando apareceu Einstein, que baseado na teoria eletromagnética de Maxwell, desenvolveu a Teoria da Relatividade. A Teoria da Relatividade é a teoria mais importante da física e mostrou ser mais geral do que a mecânica clássica, podendo ser aplicada para qualquer caso. A Teoria da Relatividade funciona para corpos que se movem em velocidades próximas à velocidade da luz, que é de 300000km/s. A Mecânica Clássica, se mostrou ser um caso particular da Teoria da Relatividade para baixas velocidades. 

    No começo deste século, análises mais profundas do que ocorre na matéria, demonstraram que a mecânica clássica tem uma discrepância muito maior para dimensões da ordem do átomo do que para grandes velocidades. Nomes de grandes cientistas como Bohr, Schrödinger, Planck, Heisenberg, De Broglie, Compton e Pauli, tornaram-se sinônimos da nova Teoria desenvolvida: A mecânica quântica, que conseguia explicar os fenômenos que ocorriam no átomo. O nome está relacionado às dimensões envolvidas na teoria, as quais são muitíssimo pequenas. Temos então que para dimensões extremamente pequenas, os fenômenos podem ser explicados pela física quântica. Para velocidades baixas e elementos de nossa ordem de tamanho, funciona a física clássica, e para velocidades muito altas, temos que utilizar a Teoria da Relatividade. 

    A física quântica surgiu de várias propostas absurdas e aparentemente sem lógica, que apareceram apenas para explicar resultados experimentais. Einstein, por exemplo, nunca aceitou a física quântica pois ele dizia que “Deus não joga dados”, como afirmava a física quântica segundo o princípio da incerteza de Heisenberg. Surge então com a mecânica quântica a explicação de efeitos como o fotoelétrico, o efeito Compton, a noção da dualidade onda-partícula, que propõe que a luz seja onda e partícula ao mesmo tempo, partícula que recebe o nome de fóton. Surge também uma importante constante, a constante de Planck, que aparece após o estudo de um corpo negro, que é um corpo que tem a capacidade de absorver toda a energia que sobre ele incidir. Esta constante de Planck também ajuda a solucionar problemas como a chamada catástrofe do ultravioleta ou então explicar a radiação de um corpo em função de sua temperatura. Hoje em dia surgem cada vez mais novas teorias que tentam explicar tudo acima citado sobre a forma de uma equação simples que possa ser entendida por um leigo qualquer. A teoria que tem este interesse é denominada a Grande Teoria da Unificação.