125 anos de mecânica quântica: a descoberta de Heisenberg muda a física!

125 anos de mecânica quântica: a descoberta de Heisenberg muda a física!

Em 2025, a mecânica quântica completará 100 anos, um marco que foi iniciado pelo artigo inovador “Sobre a reinterpretação teórica quântica das relações cinemáticas e mecânicas” de Werner Heisenberg em 29 de julho de 1925 na “Revista de Física”. Heisenberg, então com apenas 23 anos e assistente no Instituto de Física Teórica de Göttingen, revolucionou a compreensão do mundo atômico. De acordo com a Sociedade Alemã de Física (DPG), este trabalho representou o primeiro passo em direção a uma teoria consistente que mudaria fundamentalmente o nosso conhecimento dos menores blocos de construção da matéria, enquanto as leis clássicas falhavam cada vez mais. O DPG sublinha que a mecânica quântica é um “processo misterioso” na história da ciência porque não se baseia numa única descoberta, mas foi o resultado de esforços colectivos.

O surgimento da mecânica quântica

A teoria desenvolvida por Heisenberg não era imediatamente compreensível. Uma comparação com um jogo de futebol deixa isto claro: enquanto num jogo normal o fluxo da bola é visível, com a abordagem de Heisenberg não fica claro como a bola entra na baliza. Sua teoria ignorou conceitos básicos da mecânica clássica e focou em quantidades mensuráveis, como frequência e intensidade de linhas espectrais, o que é crucial para a física quântica. Juntamente com os seus colegas Max Born e Pascual Jordan, Heisenberg formulou uma estrutura matemática complexa no famoso “trabalho de três homens” que formou a base da mecânica quântica.

As teorias iniciadas por Heisenberg fizeram com que outros físicos notáveis, como Albert Einstein e Niels Bohr, respondessem. Enquanto Einstein falava de "alvenaria" para criticar a complexidade e a falta de fundamento da abordagem de Heisenberg, Louis de Broglie introduziu a sua hipótese ondulatória, que revolucionou a natureza do electrão. Avanços significativos também foram feitos nos anos seguintes, como a equação de Schrödinger, que fundou a mecânica ondulatória e confirmou a aplicabilidade matemática da mecânica quântica.

Os ensinamentos de Heisenberg continuam a ter uma influência significativa nos fundamentos da física moderna hoje, embora a mecânica quântica ainda seja considerada misteriosa por natureza. Físicos de todo o mundo estão a desenvolver os conceitos da mecânica quântica e a utilizá-los em áreas como a computação quântica e a criptografia, referida como a segunda revolução quântica. Estas tecnologias, baseadas nas regras da mecânica quântica, têm o potencial de provocar transformações sociais comparáveis ​​às da primeira revolução quântica com o desenvolvimento dos transístores e dos lasers. Alto Natureza A mecânica quântica continua sendo uma das teorias mais testadas e ao mesmo tempo mais enigmáticas da física.