A Teoria quântica é indubitavelmente uma das grandes conquistas do pensamento científico do século XX. Poderíamos nos referir a sua essência e contrastes com a física clássica de variadas formas. De maneira simplista, podemos caracterizá-la, por exemplo, em termos de “pacotes” de energia, do papel desempenhado pela probabilidade, da relação entre observador e objeto quântico, em termos da impossibilidade de medir, simultaneamente e sem incertezas, determinadas grandezas, ou, ainda, em termos de uma dualidade ondapartícula1 . Esse último aspecto esteve intimamente ligado a debates e interpretações diferentes, ocorridos a partir do início do século XX, dentre os quais podemos destacar, por um lado, os físicos Bohr e Heisenberg e, do lado dos dissidentes, de Broglie, Einstein e Schrödinger. O que Popper (1982) chamou de “o cisma na física” nunca realmente cessou, levando-nos ainda hoje à sensação de desconforto em torno da teoria quântica.
Dentre os principais estudos realizados naquele período, podemos destacar o problema da distribuição de energia no espectro contínuo do corpo-negro; a introdução da ideia de quanta de energia na radiação em 1905; o cálculo do calor específico dos sólidos em 1907; o modelo de estados estacionários discretos proposto por Bohr em 1913 e os estudos com os fenômenos de interferência e difração2 de raios X entre as décadas de 1890 e 1910. 1 Ver (BALSAS 2013, p. 15); (PESSOA JR., 2003, p.1). 2 Uma análise detalhada da descoberta dos raios X por Röntgen em 1895, bem como a repercussão de seus trabalhos, pode ser encontrada em Martins (1998) e Martins (1997). Um resumo acerca dos primeiros estudos Os estudos com os raios X e os artigos de Einstein de 1905 e 1909 sobre a “radiação negra” 3 tiveram particular importância para os primeiros trabalhos do físico francês Louis de Broglie sobre os quanta de luz, publicados entre os anos 1922 e 1924.
No primeiro4 destes artigos, de Broglie assume uma natureza corpuscular para luz e estuda a radiação negra como sendo um gás formado por quanta, semelhantemente ao que havia feito Einstein em 1905, na explicação sobre o efeito fotoelétrico. Entretanto, a novidade introduzida por de Broglie consistiu em atribuir aos quanta uma massa finita e tratá-los empregando as equações da relatividade. Utilizando-se dessa abordagem, ele obteve vários resultados compatíveis com a teoria eletromagnética da luz, como também mostrou ser possível obter a lei de Planck da radiação negra sem nenhuma hipótese ondulatória, utilizando apenas mecânica estatística, teoria da relatividade e a hipótese de moléculas de luz - muito embora esse último feito já tivesse sido realizado em 1921 por outro físico.
Pouco tempo depois, em seu segundo artigo de 19225 , o físico francês mostra que é possível explicar um fenômeno atribuído à interferência de ondas, utilizando-se da ideia de moléculas de luz, acima descrita, embora não tenha tentado explicar os fenômenos usuais de interferência nesse trabalho6 . Em trabalhos posteriores, a abordagem corpuscular foi substituída por uma combinação entre aspectos ondulatórios e corpusculares, dando início à elaboração de uma teoria dualística para a luz. Em resumo, ele atribui a todo objeto quântico (elétron, próton, quantum de luz, etc.) um tipo de processo periódico interno, defendendo que não existem diferenças entre os quanta de luz e os demais objetos quânticos e que ambos devem ser tratados, utilizando-se as equações da teoria quântica, E=hν e de energia da relatividade, E=mc². A velocidade destes corpúsculos - acredita de Broglie - corresponde à velocidade de grupo de um conjunto de ondas de fase cujas frequências são ligeiramente próximas entre si.
Autor: Alexsandro de Almeida Barros e Marcos Antônio Barros
Fonte: Sustinere
Sítio Online da Publicação: e-publicacoes UERJ
Data de Publicação: Janeiro a Junho de 2018
Publicação Original: http://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/sustinere/article/view/31732/25725
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