Depois de uma interessante
conversa com o estudante de Fisioterapia, o varzealegrense Thiago Santos, da
UNISA (Universidade de Santo Amaro), resolvi escrever um pouco sobre a
Dualidade Onda-Partícula e tentar explicar de uma forma bastante exótica o
comportamento dual da matéria.
Em primeira instância temos dois
fenômenos que não possuíam relação entre si, o conceito de Matéria e de Onda.
Faremos um breve resumo destes tipos de entes físicos e em seguida vamos atacar
o problema existente na maioria das “cabeças” das pessoas, entender o
comportamento dual da matéria.
Existem dois tipos de onda, as
ondas mecânicas (que precisam de algum meio material pra se propagar, ex.: O
Som) e as ondas Eletromagnéticas (que não necessitam de tal meio para se
propagar, ex.: A Luz). Uma onda é originada a partir de algum tipo de
perturbação, por exemplo, ondas na água são resultados de uma perturbação nas
moléculas de água presentes na superfície da água, ondas eletromagnéticas são o
resultado de constantes variações nos campos elétricos e magnéticos.
A Matéria por sua vez é composta
de partículas elementares como os Férmions (por exemplo, os elétrons) e os
Quarks (que formam os prótons e os nêutrons), assim, matéria é tudo aquilo que
é composto por estes ingredientes (anti-matéria, como o anti-hidrogênio e o
anti-próton, são compostas pelas anti-partículas destas partículas,
respectivamente). Diferentemente das ondas (que ocupam um amplo espaço no
universo) uma partícula é algo localizável espacialmente, ou seja, podemos
determinar sua posição em algum local do espaço. Com as ondas não é bem assim
que funciona, pois não faz sentido perguntar “onde a onda está?”
Imagine uma pessoa Bissexual, sabemos que este
tem a capacidade de se relaciona com homens e mulheres. Agora suponha que este
indivíduo está “louco” para se relacionar com uma única pessoa e que o
submetemos a um local (festa, por exemplo) onde só existam mulheres. Então
certamente ele se relacionará com alguma mulher. Mas suponhamos agora que o
submetemos a um local onde só existam homens. Então certamente ele se
relacionará com algum homem. Note que a sua ação é quem determina a forma como
o indivíduo irá se comportar. Por fim, suponha que você o submete a um local
onde há uma enorme quantidade de homens e de mulheres. Agora não dá pra saber
se este se relacionará com homem ou com mulher, mas sabemos que ele se
relacionar com um dos dois sexos.
O físico francês Louis De
Broglie (foto a direita), em sua tese de Doutorado, propôs algo incrivelmente revolucionário.
Tendo conhecimento das ideias de Einstein sobre o caráter corpuscular da Luz,
das Equações de Maxwell (que provavam que a luz é uma onda eletromagnética) e
dos experimentos conhecidos como experimento da Dupla Fenda, este propôs que
não só o elétron, mas que toda a matéria tivesse um comportamento dual, ou
seja, assim como o elétron pode se comportar ora como partícula, ora como onda,
podemos supor que o próton também possua tal característica e consequentemente
toda a matéria.
Mas isso causa certo “embaraço”
na cabeça dos estudantes, levando-os a acreditar que o elétron é onda e
partícula ao mesmo tempo. Isso não faz sentido! O que acontece é que podemos perceber
o caráter de partícula do elétron ou o caráter ondulatório, mas nunca os dois
simultaneamente. O experimento que usamos para observar o comportamento do
elétron é quem dirá se o elétron se mostrará como partícula ou como onda. É
como se o elétron pensasse: Ah! Você está usando este tipo de
experimento, então mostrarei como me comporto diante de tal situação!
Agora, se não tentarmos
determinar o comportamento do elétron, este poderá estar se comportando como
partícula ou onda. Para que fique ainda mais claro o que estou tentando dizer,
vamos a uma analogia um pouco esquisita, mas que funciona bem.
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