O QUE NÃO É FÍSICA QUÂNTICA

Iniciaremos este curso de forma oposta ao convencional. Geralmente um curso sobre qualquer assunto se inicia explicando do que se trata aquele assunto.

Faremos o contrário aqui.

Antes de entrarmos no estudo da física quântica, vamos esclarecer O QUE ELA NÃO É!

Assista ao vídeo abaixo:

A física quânctica NÃO É TÃO DIFÍCIL DE ENTENDER

Ou seja, sua compreensão não é privilégio de apenas algumas mentes brilhantes.

Qualquer pessoa é capaz de compreender os conceitos fundamentais da física quântica de forma cientificamente correta.

Mas como qualquer outra teoria, exige concentração e estudo.

A física quântica NÃO É AUTO AJUDA

Existe uma corrente de pensamento que se apropria dos conceitos da física quântica, tais como:

• Salto quântico

• Princípio da incerteza

• Dualidade onda-partícula

• Emaranhamento quântico

• Vácuo quântico

Entre outros, e aplicam estes conceitos na nossa experiência cotidiana.

Isso é um enorme equívoco do ponto de vista científico!

A física quântica é o ramo da Física que melhor descreve os fenômenos que acontecem em escala microscópica muito, mas muito pequena. É nela que se baseia nossa compreensão atual dos átomos e das partículas subatômicas (prótons, neutros, elétrons e partículas ainda menores).

Para termos uma noção de quão pequena é essa escala onde a física quântica impera, pegue uma régua comum.

Provavelmente essa régua será dividida em centímetros (cm). O centímetro é uma subdivisão do metro (m). Cada centímetro é um centésimo de metro, ou seja, um metro dividido por 100. Matematicamente escrevemos que 1 cm = 10 ^ (-2) m.

A maioria das réguas também é dividida em milímetros (mm). Um mm é igual a 1 cm dividido por 100. Portanto, cada milímetro é um milésimo de metro, ou seja, um metro dividido por mil. Matematicamente 1 mm = 10 ^ (-3) m.

Estamos ainda muuuuuuuiiiiitooooo longe da escala em questão.

Olhe para um milímetro (a menor divisão) de sua régua e imagine esse milímetro dividido em dez partes. Você obterá um décimo de milímetro. uma medida de 10 ^ (-4) m.

Esse é o limite da resolução do olho humano. Você não consegue ver nada menor do que isso a olho nu.

Essa também é a ordem de grandeza da espessura de um fio cabelo humano e do pixel de uma TV LCD.

Coisas menores que essa só podem ser vistas com microscópio.

Se dividirmos esse tamanho em 10 partes iguais, teremos a dimensão de uma célula de pele, 10 ^ (-5) m.

Já teremos aí um comprimento difícil de imaginar. Porém ainda estamos longe, muito longe, da escala atômica ou subatômica.

Pegue esse comprimento e divida em 10 partes, você obterá um micrômetro 10 ^ (-6) m, que já é difícil até de imaginar.

Nesta escala estamos no limite de resolução dos microsópios óticos (aqueles que utilizam a luz para formar a imagem).

Coisas muito menores que isso, não conseguem ser vistas neste tipo de microscópio. Para isso teríamos que usar outras técnicas de microscopia.

Se dividirmos 1 micrômetro em 10 partes, obteremos a ordem de grandeza (média) dos vírus, como o SARS-CoV 2 por exemplo, o vírus causador da COVID 19. Estamos falando de 10 ^ (-7) m.

Você consegue sequer imaginar esse tamanho? Muito difícil né?!

Esse é um comprimento muito, muitíssimo pequeno. Mas mesmo assim ainda estamos longe da ordem de grandeza atômica.

Pegue esse comprimento e divida em cem partes. Obteremos aí o NANÔMETRO (nm). 1 nm = 10 ^ (-9) m.

Os menores transistores produzidos atualmente são da ordem de grandeza de 5 nanômetros. https://www.oficinadanet.com.br/post/19230-ibm-anuncia-chip-com-tecnologia-de-5-nanometros

Mas vamos continuar dividindo. Se dividirmos um nanômetro em 10 partes, chegaremos à ordem de grandeza média dos átomos. Isso equivale a 10 ^ (-10) m. Chamamos essa ordem de grandeza de Angstrom.

É a partir desta ordem de grandeza que as característcias quânticas começam a ficar mais evidentes.

A partir desse ponto, teremos o núcleo atômico.

Sabemos que o átomo é formado por um núcleo pequeno e denso e uma eletrosfera onde os elétrons orbitam.

O núcleo de um átomo é da ordem de grandeza de 10^-14 m. Ou seja, pegue um Angstrom e divida em dez mil partes iguais!!!!!!!

Essa é a ordem de grandeza do núcleo do átomo. Inimaginavelmente pequeno.

Mas não para por aí, o núcleo atômico é formado por partículas menores ainda. Da ordem de 10^(-15) m.

O que quero demosntrar aqui é que quando falamos em física quântica estamos falando dessas escalas de grandeza incrivelmente pequenas, que nem sequer conseguimos imaginar!

O cantor e compositor Gilberto Gil traduz essa escala de grandeza de forma extremamente poética em sua música "Quanta" lançada em 1997 no álbum duplo de mesmo nome.

Perceba como Gil consegue captar essa ideia de uma quantidade muito pequena e traduzir isso poeticamente:

"Quanta do latim

Plural de quantum

Quando quase não há

Quantidade que se medir

Qualidade que se expressar

Fragmento infinitésimo

Quase que apenas mental

Quantum granulado no mel

Quantum ondulado no sal

Mel de urânio, sal de rádio

Qualquer coisa quase ideal "

O artista aqui nos ajuda a termos uma noção de quão pequena é a escala que a física quântica está tratando.

Tão pequena que nossa mente não alcança.

Para entendermos essas escalas precisamos recorrer à matemática.

Conforme as coisas vão ficando maiores, os "efeitos quânticos" vão ficando mais sutis.

Coisas do tamanho de um vírus, por exemplo (que é muuuuuito pequeno, mas já é mil vezes maior que um átomo), já não apresentam comportamento quântico significativo (como demonstrarei nas próximas aulas). Isso significa que coisas desse tamanho se comportam conforme a descrição da Física Clássica.

Se falarmos em coisas que fazem parte do nosso cotidiano, mesmo coisas pequenas como uma gota d´água numa chuva (que é de meio centímetro, ou seja, 500 mil vezes maior que o vírus SARS-CoV 2) os efeitos quânticos são nulos na prática.

Quando pensamos na ordem de grandeza de uma pessoa, não faz sentido nenhum pensarmos em física quântica!!!!!

As leis que regem o mundo da nossa experiência cotidiana são as leis da física clássica.

A física quântica continua valendo, mas seus efeitos nesta ordem de grandeza coincidem com as leis de Newton e de toda a física clássica. E isso é fácil de demonstrar tanto matematicamente quanto experimentalmente.

Mas o que isso tem a ver com auto ajuda?

EXATAMENTE NADA!

Não podemos simplesmente transpor as ideias e conceitos da física quântica para o dia a dia. A ideia de que a consciência influencia o mundo físico é reconfortante para quem busca alcançar um objetivo (“pense positivo porque você atrairá o que você quer”) ou para quem falhou e quer se consolar (“você não conseguiu porque tem muita inveja em cima de você e isso atrai uma energia ruim”). Porém essa ideia não encontra nenhum respaldo na física quântica.

Os efeitos quânticos não se manifestam no mundo das escalas cotidianas, portanto, meu pensamento não é capaz de exercer qualquer efeito quântico em outro objeto ou outras pessoas, nem mesmo em outros pensamentos.

Infelizmente, os conceitos que se aplicam ao mundo dos átomos não podem simplesmente ser estendidos para a vida como a conhecemos.

Transpor conceitos da física quântica para nossa experiência cotidiana em esacla macroscópica é ingênuo e equivocado.

A física quântica NÃO ANULA A FÍSICA CLÁSSICA

A raiz desse grande equívoco é pensar que a física quântica anula a física clássica. Isso não é verdade.

A física quântica amplifica a física clássica onde ela não funciona mais, que é exatamente no mundo das coisas muito pequenas. Nestas ordens de grandeza do mundo subatômico (que estudamos acima) realmente a física clássica não funciona.

Porém, quando falamos do nosso mundo cotidiano, a física quântica continua valendo, de forma que as equações quânticas coincidem com as equações da física clássica.

Portanto toda a física clássica que você aprendeu continua sendo válida e aplicável.

Tecnologias baseadas em física quântica

Apesar disso, os efeitos quânticos são explorados por diversas tecnologias que fazem parte do nosso dia-a-dia.

Todos os dispositivos digitais da atualidade utilizam de alguma forma a física quântica para poder funcionar.

Descrevo abaixo 5 tecnologias essenciais para a vida moderna que só são possíveis por causa da física quântica.

Vamos discutir cada uma destas tecnologias nas próximas aulas, por isso não se preocupe em compreende-las agora.

COMPUTADORES

Se não fosse por eles, provavelmente você ainda estaria lendo esse texto em um jornal ao invés de seu notebook, tablet ou smartphone. O componente básico que compõe um computador é sua CPU, o cérebro da máquina. Ele é composto de milhares de transistores, que são compostos de Sílica, um metal semicondutor que permite que os elétrons dos átomos assumam estados de energia distintos. Mas somente a Sílica não basta, então outros elementos como Fósforo ou Boro são misturados e criam um componente lógico que permite a programação dos estados dos elétrons. Falaremos disso nas próximas aulas.

LED

A tecnologia LED (Light Emitting Diodes – Diodos emissores de luz) está presente hoje na maior parte das telas de smartphones, TVs, computadores e nas lâmpadas também. Basicamente, o diodo LED é composto por dois tipos de materiais semicondutores, separados por um região chamada de “ativa”. Quando uma corrente elétrica passa pelo diodo, o elétron entra por um dos semicondutores em um estado de energia e sai pelo outro em um estado diferente. Nessa passagem, ele perde energia em forma de luz, através de partículas menores ainda chamada de fótons. APROFUNDAREMOS NISSO NAS PRÓXIMAS AULAS.

CÂMERAS DIGITAIS

Da mesma forma que a tecnologia dos semicondutores, os fotodiodos (sensores das câmeras digitais) recebem luz e geram uma corrente elétrica que muda o estado de energia dos elétrons ao passar de uma ponta a outra do diodo. Na “ponta” final do diodo se encontra o “negativo” do sensor, que captura o pixel e junto aos outros pixels capturados pelos inúmeros sensores, gera a imagem final.

LASERS

A física quântica aqui se encontra no processo que os lasers usam para criar o feixe de luz intensa: emissão estimulada. Um elétron de um átomo é estimulado para um nível de energia maior, enquanto o elétron de outro átomo sofre o processo inverso. No meio disso, energia é liberada em forma de luz monocromática do laser.

GPS

O principal requisito para que o sistema funcione é que os relógios internos dos satélites precisam estar sincronizados entre si, já que eles enviam o sinal ao aparelho de tempos em tempos para gerar sua localização exata no globo. Para gerar esse sincronismo, os sistemas digitais dos satélites utilizam um relógio quântico, que utiliza como contador um átomo de Césio.

CONCLUINDO

Quando falamos de física quântica estamos falando das leis físicas que regem o mundo em escalas atômicas e subatômicas. Nas escalas do nosso mundo cotidiano, a física clássica dá conta do recado.

As tecnologias digitais utilizam a física quântica.

Porém, se você se deparar com um discurso que afirma que a consciência é capaz de influenciar de alguma forma o desfecho de acontecimentos – bastaria ter pensamento positivo para alcançar o que se deseja, e estados de espírito poderiam ser identificados como ondas de uma certa frequência, ou que de alguma forma a ciência comprova a existência de Deus e/ou do espírito, tenha certeza,, .....NÃO TEM NADA DE FÍSICA QUÂNTICA AÍ.

A maioria das pessoas que menciona a física quântica no cotidiano não sabe o que o termo realmente significa. As lacunas no conhecimento são, então, preenchidas pelo esoterismo.

AGORA É COM VOCÊ!!!!!

Faça a atividade clicando no botão abaixo.

REFERÊNCIAS:

http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI341626-18580,00-NAO+CONFUNDA+FISICA+QUANTICA+COM+AUTOAJUDA.html#:~:text=%C3%89%20verdade%20que%20a%20interpreta%C3%A7%C3%A3o,se%20definem%20quando%20s%C3%A3o%20observadas.

https://super.abril.com.br/ciencia/titulos-e-premios-nao-impedem-ninguem-de-falar-besteira/

https://www.oficinadanet.com.br/post/19263-o-tamanho-do-universo-escala-microscopica

http://ead.hemocentro.fmrp.usp.br/joomla/index.php/noticias/adotepauta/618-microscopia#:~:text=Enquanto%20o%20menor%20objeto%20observ%C3%A1vel,resolu%C3%A7%C3%A3o%20de%200%2C2%20nan%C3%B4metros.

https://www.showmetech.com.br/5-usos-tecnologia-quantica/