Física

Uma análise aprofundada da teoria quântica de Max Planck

Uma análise aprofundada da teoria quântica de Max Planck


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Na base da física moderna está algo chamado teoria quântica. Ele explica o comportamento da energia e da matéria em diferentes níveis atômicos - atômico e subatômico. A teoria quântica abrange o funcionamento dos domínios da física comumente referidos como física quântica e mecânica quântica e oferece uma visão bastante interessante sobre os fundamentos da física moderna.

O início da teoria quântica

A teoria quântica foi apresentada pela primeira vez ao público em geral no ano de 1900, por um físico chamado Max Planck. Ele apresentou a teoria para a Sociedade Física Alemã, especificamente apresentando os resultados de um experimento que ele fez olhando para a cor da radiação de corpos brilhantes (corpos não humanos, corpos físicos).

No experimento, ele descobriu que se presumisse que a energia existia em unidades individuais semelhantes à matéria, ele encontraria a resposta para a pergunta original feita em seu experimento. Pensar na energia dessa maneira era novo e permitia que a energia fosse facilmente quantificada. Essas unidades de energia que ele foi capaz de quantificar foram nomeadas quanta por Planck em seus escritos sobre o experimento e as equações matemáticas subsequentes.

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A equação que formou o início da teoria quântica demonstrou que, em certos níveis de temperatura, a energia liberada de um corpo brilhante existiria em diferentes áreas do espectro de cores ou comprimento de onda. Planck inicialmente imaginou que sua descoberta dos quanta colocaria em movimento a criação de uma nova teoria, mas o que realmente acabou acontecendo foi que ela reescreveu completamente a compreensão da humanidade sobre as leis da natureza.

Em 1918, Planck ganhou o Prêmio Nobel por sua descoberta e pesquisa sobre quanta. É importante notar, porém, que enquanto a pesquisa de Planck deu início à fundação da teoria quântica moderna, dezenas a centenas de outros cientistas trabalharam nos anos anteriores para preparar Planck para fazer essa descoberta exatamente no ponto em que ele o fez. Olhando mais de perto a linha do tempo, podemos ver como a teoria progrediu após a descoberta.

A linha do tempo do desenvolvimento da teoria quântica

1900: Planck faz a descoberta inicial, ou melhor, a suposição de que a energia era composta de unidades chamadas quanta.

1905: Albert Einstein teoriza que a energia e a radiação poderia ser quantificada da mesma maneira que Planck havia teorizado sobre os quanta.

1924: Louis de Broglie propôs primeiro que não havia diferença entre energia e partículas em sua teoria da dualidade onda-partícula, também demonstrada no famoso experimento da dupla fenda.

1927: Um cientista chamado Werner Heisenberg teorizou que a medição de dois valores complementares ao mesmo tempo, como o posição e impulso de uma determinada partícula subatômica, seria impossível. Isso contrasta fortemente com a física tradicional e ficou conhecido como o princípio da incerteza.

Agora que examinamos mais de perto a linha do tempo do desenvolvimento da teoria quântica, vamos dar uma olhada mais de perto em quem exatamente foi Max Planck.

Quem foi Max Planck?

Nascido em abril de 1858, Max Karl Ernst Ludwig Planck (bastante o nome) foi um físico teórico que deu origem à teoria quântica, que, como já discutimos, lhe valeu o Prêmio Nobel de Física em 1918. Durante sua vida, ele fez grandes contribuições para o campo da física teórica, mas a teoria quântica continua sendo sua maior realização.

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A teoria quântica nas mãos de Planck revolucionou completamente nossa compreensão e conceituação de partículas e processos quânticos. Isso poderia ser equiparado à gravidade da teoria da relatividade de Alber Einstein, que mudou nossa compreensão do espaço e do tempo.

Tanto a teoria quântica quanto a teoria da relatividade exemplificam os fundamentos de toda a física dos anos 1900, forçando os pesquisadores a repensar como eles abordam o mundo ao seu redor.

Planck faleceu com 89 anos em 1947 na Alemanha.

Interpretando a teoria quântica

Os principais métodos de interpretação da teoria quântica são conhecidos como Interpretação de Copenhague e a teoria de muitos mundos. A teoria de Copenhagen propõe que uma partícula é o que quer que seja medido. Em outras palavras, se você medir uma partícula como uma onda, é uma onda. No entanto, também afirma que você não pode presumir que ele tenha propriedades específicas ou que exista até que seja medido. É uma maneira improvisada de insistir que a realidade física não existe de fato até que você a observe. Isso leva à ideia de superposição, o que significa que qualquer partícula ou objeto pode estar em qualquer número de lugares potenciais ao mesmo tempo durante o período em que não sabemos sua posição, ou não estamos observando.

O famoso experimento mental do Gato de Schrõdinger é a exemplificação perfeita dessa interpretação da teoria quântica.

A teoria dos muitos mundos ou teoria do multiverso. Isso afirma que, assim que ocorre o potencial de existência de um objeto, o universo se divide em uma série de universos paralelos onde existem os dois estados desse objeto. Essa teoria é a base de programas de TV como Rick e Morty ou outras histórias populares de ficção científica, mas no final do dia, é uma interpretação muito real da teoria quântica.

Tanto Stephen Hawking quanto Richard Feynman expressaram que preferiam o estilo de interpretação da teoria do multiverso.

No final do dia, a teoria quântica e a pesquisa de Planck influenciaram drasticamente o trabalho de físicos e pesquisadores nos últimos 100 anos. As implicações da teoria quântica podem ser um pouco estonteantes, porém, até mesmo fazendo com que o próprio Planck se recusasse a elas durante seu tempo. Os princípios fundamentais da teoria, no entanto, continuam a ser repetidos e comprovados por meio de experimentação subsequente. A física, de muitas maneiras, ainda será desenvolvida no próximo século, mas sua base da teoria quântica estabelecida por Max Planck provavelmente veio para ficar.


Assista o vídeo: Aula - Mecânica quântica - Comprimento e tempo de Planck (Junho 2022).


Comentários:

  1. Claudius

    você ainda se lembra de 18 séculos

  2. Gashura

    Eu recomendo que você venha para um site onde há muitos artigos sobre um tema interessante você.

  3. Daitaxe

    Isso é exagerado.

  4. Tataxe

    Você estava certo. Obrigado por escolher o conselho, como posso agradecer?

  5. Elwin

    Você não é o especialista?



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