Mecânica Quântica: Um Século de Descobertas

Em 1927, físicos se reuniram para discutir a recente formulação da mecânica quântica, na Solvay Conference on Physics em Bruxelas. Muitas figuras importantes estavam presentes, incluindo Werner Heisenberg (fileira de trás, terceiro da direita) e Erwin Schrödinger (fileira de trás, sexto da direita). Albert Einstein está na primeira fila, no centro.Pictorial Press Ltd./Alamy Stock Photo

Há um século, a ciência adotou os princípios quânticos. Para comemorar isso, os físicos estão organizando uma celebração global de um ano. Em 1925, a mecânica quântica começou a tomar forma, oferecendo uma teoria científica que explica os comportamentos contraintuitivos da física em escalas microscópicas. Daquele ponto em diante, uma série de artigos inovadores estabeleceu a base da teoria.

Desde então, a física quântica influenciou vários campos científicos, ajudando a explicar fenômenos como a tabela periódica e a evolução estelar, ao mesmo tempo em que impulsionou inovações como lasers e smartphones.

Celebrando um Século de Progresso Quântico

Para marcar um século de avanços, os físicos estão celebrando 2025 como o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quântica, uma designação das Nações Unidas. A celebração de um ano começa em 4 de fevereiro com uma cerimônia de abertura em Paris, seguida por eventos como conferências científicas, palestras públicas e QuantumFest — um evento de março no American Physical Society Global Physics Summit em Anaheim, Califórnia, oferecendo atividades práticas e demonstrações.

Começando por volta de 1900, vários experimentos e avanços teóricos começaram a revelar fragmentos do intrigante mundo quântico. Em 1925, o artigo do físico alemão Werner Heisenberg, seguido por contribuições do físico austríaco Erwin Schrödinger e outros, transformou essas peças em uma teoria unificada.

Equações

“Ainda usamos essas equações de 1925 e 26”, diz a física teórica Ana María Cetto da Universidade Nacional Autônoma do México. “Elas levaram a vários avanços teóricos, experimentais e tecnológicos.” A revolução quântica se tornou uma pedra angular da física moderna.

A física quântica Smitha Vishveshwara da Universidade de Illinois Urbana-Champaign destaca que, durante aqueles anos críticos, “as bases de uma maneira completamente nova de entender a natureza foram estabelecidas”.

Principais Insights da Mecânica Quântica

Essa nova perspectiva revelou que a matéria absorve energia em pequenos pacotes discretos, ou quanta. Também revelou o estranho fenômeno do emaranhamento, onde objetos, aparentemente não relacionados, compartilham uma conexão misteriosa. O princípio da incerteza de Heisenberg de 1927 afirma que tanto a velocidade quanto o momento de um objeto não podem ser determinados precisamente ao mesmo tempo.

O experimento mental do gato de Schrödinger de 1935 demonstrou a famosa superposição quântica, onde um gato poderia estar morto e vivo. Ao longo do século passado, esses conceitos estranhos não apenas moldaram a ciência, mas também capturaram a imaginação do público.

O Science News falou com Cetto e Vishveshwara, que estão envolvidos nas celebrações deste ano. Suas respostas foram editadas para maior clareza e extensão.

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