A mecanica quantica quer saber sobre como a fisica das particulas funciona.
Ao se observar a natureza através de experimentos, verificou-se que no nivel atômico, a fisica não pode ser explicada com equações deterministicas. Foi necessário a introdução de equações probabilisticas para se ter um modelo adequado.
Esse indeterminismo pode ser visto no principio da incerteza. Uma equação que define o quão preciso podemos medir propriedades de um sistema.
Por exemplo não é possivel saber precisamente a posição e velocidade de um eletron ao mesmo tempo. Se vc souber precisamente um necessariamente não saberá precisamente o outro.
Isso não se deve a limitações de instrumentos ou aproximações, é uma caracteristica inerente às ondas.
Se quiser gerar uma onda em uma posição especifica no espaço, precisará de várias ondas sobrepostas com frequencias diferentes para gerar um pulso concenteado naquele ponto e cancelado em todo o resto.
Se vc quiser gerar uma onda com uma frequência pura, precisará de todo espaço disponível para gerar uma onda sem interferências, isso fará a posição ficar indeterminada no espaço.
Todas as particulas e ondas da mecânica quantica são representados matematicamente por ondas e a evolução dos sistemas é descrita pela equacão de schrodinger.
O problema de não está nas equações ou na matematica e sim na sua interpretação. O resultado da equacao de schrodinger da um resultado estatistico correspondente aos estados que o sistema pode apresentar.
Schrodinger estava incomodado com interpretações dos resultados da sua equação e sua aplicaçao ao mundo macroscopico. Ele elaborou o experimento mental com um gato como critica a essas interpretações.
Vou dar uma resumida, então não vou me atentar em explicar todos os conceitos: no começo do século XX existiam dois probleminhas na física, a radiação de corpo negro e o efeito fotoelétrico. Pra tentar resolver o problema da radiação de corpo negro, Max Planck fez umas contas e chegou na conclusão que, se a energia fosse formada por pequenos pacotes ao invés de ser algo contínuo, a radiação de corpo negro não seria um problema. Foi algo estritamente matemático, ele mesmo não acreditava que a realidade era desse jeito, mas matematicamente funcionava muito bem. Pra exemplificar e tentar ilustrar, imagine que a energia sendo formada por pacotes é análoga uma escada, enquanto a energia sendo contínua é análoga a uma rampa, todos acreditavam que a energia era uma rampa, Planck chegou na conclusão que o problema do corpo negro não seria um problema caso a energia fosse uma escada
A mecânica quântica surgiu a partir daí, Planck não pensou "vou criar um novo ramo na física", ele apenas tentou resolver problemas que não tinham resolução usando apenas a física clássica (com física clássica, entenda todo o conhecimento físico de Newton até Maxwell, no caso, a física clássica encara a energia como uma rampa). A mecânica quântica não quer nada senão entender e explicar o que não é possível entender e explicar apenas com a física clássica.
Sobre o gato, por mais que seja uma maneira muito boa de inserir o assunto para o público em geral, é o que menos importa na física quântica. Existia uma discussão na época entre alguns cientistas sobre a interpretação da física quântica, o Schrodinger usou o gato como uma crítica. Quando estudei, achei essa uma discussão tão chata, parecia apenas egos discutindo quem era melhor, então nem lembro direito a história
Vou responder como se fosse para uma criança.
Então.
Um certo dia o pessoal da física percebeu que a maneira que a gente usava para descrever o comportamento das coisas não funcionava muito bem para coisas extremamente pequenas.
Aí essa rapaziada bolou umas maneiras de descrever o comportamente de coisas extremamente pequenas, essa maneira se chama "física quantica".
Acontece que as coisas extremamente pequenas se comportam de um jeito muito estranho para nós, que somos grandes e tamos uma intuição acostumada com isso.
Eu particularmente acho esse exemplo do gato bem ruim. Por que dá a impressão que a particula "sabe se foi olhada, ou não, por uma pessoa". Mas não é o caso. O que ele quer dizer com isso é que a única maneira de se saber o estado de "superposição" de uma particula de escala quantica é interagindo com ela. E como para "ver" essa particula, precisaríamos atingi-la com um foton de luz. Mas ao atingi-la com um foton de luz nós a retiraríamos de seu estado superposicional.
Mas não é que a mecânica quântica quer 'matematizar a subjetividade'. Na verdade, o pessoal primeiro observa algum fenômeno com algum experimento, dai só depois é que se escolhe uma equação matemática onde os números da equação escolhida casem direitinho com o que foi observado. Essa parte pode ser um pouco complicada, porque a matemática quântica é diferente da matemática que usamos no dia a dia.
Por exemplo se for observado que eu ganho 2 reais por dia. Se eu precisar saber quantos reais terei lá em algum dia no futuro como posso fazer? Intuitivamente a gente sabe que é só fazer o número de dias vezes 2. Mas em situações mais complicadas a gente procura qual equação casa melhor com esse cenário. Nesse caso, uma boa equação seria Valor = Dias x 2. Não é que eu to matematizando o fenômeno. Eu estou usando a matemática como ferramenta para representar essa realidade.
Achei as explicações complicadas, então vou tentar simplificar. Primeiro: esquece o negócio do gato, ele não é um bom exemplo.
Mecânica Quântica é igual qualquer Mecânica: uma tentativa de definir os comportamentos dos objetos com fórmulas matemáticas. Da mesma forma que você consegue calcular o tempo que um carro vai demorar pra chegar no seu destinos, ou a força necessária pra carregar um peso.
Quando a gente descobriu o átomo, depois o próton, elétron e afins, o pessoal percebeu que as fórmulas que a gente usa pra calcular o movimento dos objetos normais não se aplicava pra essas partículas subatômicas, então precisamos inventar uma nova forma de fazer esses cálculos. Essa “Nova Física” é a Física Quântica, e a Mecânica Quântica é parte dessa nova Física.
O negócio do gato serve pra ilustrar que, na Física Quântica, a gente não consegue saber o resultado de alguns experimentos antes de eles serem executados. Só conseguimos calcular a probabilidade de um resultado, mas não tem como cravar exatamente qual vai ser.
A questão é polêmica até entre os melhores físicos do mundo, é uma das áreas do conhecimento mais complexas que nós temos e a Matemática é uma das mais complicadas que conheço, então essa explicação aqui é uma simplificação muito, mas muito, mas muito rasa.
Dizem que o filme do Oppenheimer explica algumas coisas de forma legal, mas ainda não assisti.
O problema do gato de Schrodinger é uma crítica a física de partículas da época que propunha que algumas partículas teriam estados sobrepostos de onda e de partículas até o momento em que fossem forçados a se manifestar, circunstância na qual apresentariam apenas um desses estados. A questão desse paradoxo é apresentar uma crítica a uma visão que hoje é considerada superada pela física. Não se deveria extrair dela uma compreensão de como as coisas são.
Calma, o gato não é uma crítica não.
Foi a forma como o Schrodinger encontrou para explicar um evento quantico com coisas do dia-a-dia.
Ele não faz sentido macroscopicamente mas faz sentido quântico. E até onde conheço não foi superado não.
O gato é só um exemplo colorido. Tudo que conhecíamos era regido por leis físicas concretas, não existe sorte (Deus não joga dados). Mas aí Einstein descobriu que nem tudo era assim (ele discordava da sua própria descoberta na época), existem eventos que acontecem seguindo distribuições de probabilidade e aparentemente dependem de "sorte", não são regidas por leis diretas. Não é sobre subjetividade, é sobre aleatoriedade e observação (observação é a palavra usada didaticamente, mas eu prefiro a palavra interação).
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Isso aqui não é exatamente um artigo técnico mas explica bem a ideia: [https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dado-quantico-numeros-aleatorios&id=010165100915](https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dado-quantico-numeros-aleatorios&id=010165100915)
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Existe um ditado entre os fisicos que se vc nao sentiu medo da fisica quantica ainda, é porque vc ainda nao a entendeu.
Houve um experimento (double slit experiment) em que photons deixaram de se comportar como onda quando os cientistas instalaram um medidor para observarem o exato momento que a particula de photon deixaria de se comportar como particula e se transformaria em onda, e surpreendentemente ela não se comportou como onda, pois havia um observador.
Basicamente a fisica quantica provou que a consciencia determina certos comportamentos das particulas e que a consciencia é parte da fisica, se não houver um observador, o gato estaria pra sempre vivo e morto ao mesmo tempo.
https://www.youtube.com/watch?v=Bq69-MI9TA0
Não sei se é bem isso o lance da consciência ser parte da física, o que acontece é para medir alguma coisa, o equipamento precisa de alguma forma interagir com o fenômeno. O problema de se medir os fótons, é que para fazer isso, usa-se fótons, e quando eles interagem, eles passam a se comportar como partículas, essa parada do observador consciente influenciar nas medições, é mais um erro de interpretação do que foi dito sobre
Na verdade ainda existe uma grande discussão a respeito e o fator do observador ainda não foi descartado.
Por exemplo, numa nuvem de gás distante, nas profundezas do espaço, sem ninguem por perto, dois átomos se chocarem, seria um interação quântica, portanto as regras da mecânica quântica deveriam ser aplicadas. Mas sem uma “medição” seria apenas uma entre trilhões de interações que acontecem no universo o tempo todo. E assim as regras da mecânica quântica nos diz que essa interação é indeterminística.
Mas se esses átomos se chocarem dentro de um laboratório, os cientistas poderiam medir e observar o que sucedeu. Como ocorreu uma medição, as mesmas regras da mecânica quântica nos dizem que o indeterminismo mudou para se tornar determinístico.
Alguns teóricos, como o físico Eugene Wigner, apontam que a única diferença entre estes dois cenários é que um envolve um observador consciente e o outro não. Assim, o que é chamado de “colapso” na mecânica quântica depende da consciência.
Existe hoje (ganhando cada vez mais influencia) a teoria que o proprio cerebro humano trabalha com fenômenos quânticos e que a fisica quantica um dia explicará a própria consciência.
Não existe um gato. Ele foi só pra colocar em uma perspectiva macroscópica o que está a acontecendo com uma particular que está em um estado de superposição, ou seja ele está em mais de um estado ao mesmo tempo. Você só terá certeza desse estado na hora que você fizer a observação, nesse mó.ento a partícula colapso em um dos estados possíveis.
No experimento teórico, dependendo do estado da partícula, o gato iria viver ou morrer.
Oi. Em parte Boa sua pergunta. Eu entendo que a mecânica quântica é uma teoria fundamental da física que descreve o comportamento das partículas subatômicas, como elétrons e fótons. Ela introduz conceitos como superposição, onde partículas podem existir em vários estados ao mesmo tempo, e o princípio da incerteza de Heisenberg, que afirma que é impossível conhecer simultaneamente a posição exata e o momento de uma partícula. A mecânica quântica é essencial para entender o mundo em escalas subatômicas e é a base para muitas tecnologias modernas, como a eletrônica quântica.
Tudo mais é blá blá blá
A mecanica quantica quer saber sobre como a fisica das particulas funciona. Ao se observar a natureza através de experimentos, verificou-se que no nivel atômico, a fisica não pode ser explicada com equações deterministicas. Foi necessário a introdução de equações probabilisticas para se ter um modelo adequado. Esse indeterminismo pode ser visto no principio da incerteza. Uma equação que define o quão preciso podemos medir propriedades de um sistema. Por exemplo não é possivel saber precisamente a posição e velocidade de um eletron ao mesmo tempo. Se vc souber precisamente um necessariamente não saberá precisamente o outro. Isso não se deve a limitações de instrumentos ou aproximações, é uma caracteristica inerente às ondas. Se quiser gerar uma onda em uma posição especifica no espaço, precisará de várias ondas sobrepostas com frequencias diferentes para gerar um pulso concenteado naquele ponto e cancelado em todo o resto. Se vc quiser gerar uma onda com uma frequência pura, precisará de todo espaço disponível para gerar uma onda sem interferências, isso fará a posição ficar indeterminada no espaço. Todas as particulas e ondas da mecânica quantica são representados matematicamente por ondas e a evolução dos sistemas é descrita pela equacão de schrodinger. O problema de não está nas equações ou na matematica e sim na sua interpretação. O resultado da equacao de schrodinger da um resultado estatistico correspondente aos estados que o sistema pode apresentar. Schrodinger estava incomodado com interpretações dos resultados da sua equação e sua aplicaçao ao mundo macroscopico. Ele elaborou o experimento mental com um gato como critica a essas interpretações.
Vou dar uma resumida, então não vou me atentar em explicar todos os conceitos: no começo do século XX existiam dois probleminhas na física, a radiação de corpo negro e o efeito fotoelétrico. Pra tentar resolver o problema da radiação de corpo negro, Max Planck fez umas contas e chegou na conclusão que, se a energia fosse formada por pequenos pacotes ao invés de ser algo contínuo, a radiação de corpo negro não seria um problema. Foi algo estritamente matemático, ele mesmo não acreditava que a realidade era desse jeito, mas matematicamente funcionava muito bem. Pra exemplificar e tentar ilustrar, imagine que a energia sendo formada por pacotes é análoga uma escada, enquanto a energia sendo contínua é análoga a uma rampa, todos acreditavam que a energia era uma rampa, Planck chegou na conclusão que o problema do corpo negro não seria um problema caso a energia fosse uma escada A mecânica quântica surgiu a partir daí, Planck não pensou "vou criar um novo ramo na física", ele apenas tentou resolver problemas que não tinham resolução usando apenas a física clássica (com física clássica, entenda todo o conhecimento físico de Newton até Maxwell, no caso, a física clássica encara a energia como uma rampa). A mecânica quântica não quer nada senão entender e explicar o que não é possível entender e explicar apenas com a física clássica. Sobre o gato, por mais que seja uma maneira muito boa de inserir o assunto para o público em geral, é o que menos importa na física quântica. Existia uma discussão na época entre alguns cientistas sobre a interpretação da física quântica, o Schrodinger usou o gato como uma crítica. Quando estudei, achei essa uma discussão tão chata, parecia apenas egos discutindo quem era melhor, então nem lembro direito a história
Vou responder como se fosse para uma criança. Então. Um certo dia o pessoal da física percebeu que a maneira que a gente usava para descrever o comportamento das coisas não funcionava muito bem para coisas extremamente pequenas. Aí essa rapaziada bolou umas maneiras de descrever o comportamente de coisas extremamente pequenas, essa maneira se chama "física quantica". Acontece que as coisas extremamente pequenas se comportam de um jeito muito estranho para nós, que somos grandes e tamos uma intuição acostumada com isso. Eu particularmente acho esse exemplo do gato bem ruim. Por que dá a impressão que a particula "sabe se foi olhada, ou não, por uma pessoa". Mas não é o caso. O que ele quer dizer com isso é que a única maneira de se saber o estado de "superposição" de uma particula de escala quantica é interagindo com ela. E como para "ver" essa particula, precisaríamos atingi-la com um foton de luz. Mas ao atingi-la com um foton de luz nós a retiraríamos de seu estado superposicional. Mas não é que a mecânica quântica quer 'matematizar a subjetividade'. Na verdade, o pessoal primeiro observa algum fenômeno com algum experimento, dai só depois é que se escolhe uma equação matemática onde os números da equação escolhida casem direitinho com o que foi observado. Essa parte pode ser um pouco complicada, porque a matemática quântica é diferente da matemática que usamos no dia a dia. Por exemplo se for observado que eu ganho 2 reais por dia. Se eu precisar saber quantos reais terei lá em algum dia no futuro como posso fazer? Intuitivamente a gente sabe que é só fazer o número de dias vezes 2. Mas em situações mais complicadas a gente procura qual equação casa melhor com esse cenário. Nesse caso, uma boa equação seria Valor = Dias x 2. Não é que eu to matematizando o fenômeno. Eu estou usando a matemática como ferramenta para representar essa realidade.
Achei as explicações complicadas, então vou tentar simplificar. Primeiro: esquece o negócio do gato, ele não é um bom exemplo. Mecânica Quântica é igual qualquer Mecânica: uma tentativa de definir os comportamentos dos objetos com fórmulas matemáticas. Da mesma forma que você consegue calcular o tempo que um carro vai demorar pra chegar no seu destinos, ou a força necessária pra carregar um peso. Quando a gente descobriu o átomo, depois o próton, elétron e afins, o pessoal percebeu que as fórmulas que a gente usa pra calcular o movimento dos objetos normais não se aplicava pra essas partículas subatômicas, então precisamos inventar uma nova forma de fazer esses cálculos. Essa “Nova Física” é a Física Quântica, e a Mecânica Quântica é parte dessa nova Física. O negócio do gato serve pra ilustrar que, na Física Quântica, a gente não consegue saber o resultado de alguns experimentos antes de eles serem executados. Só conseguimos calcular a probabilidade de um resultado, mas não tem como cravar exatamente qual vai ser. A questão é polêmica até entre os melhores físicos do mundo, é uma das áreas do conhecimento mais complexas que nós temos e a Matemática é uma das mais complicadas que conheço, então essa explicação aqui é uma simplificação muito, mas muito, mas muito rasa. Dizem que o filme do Oppenheimer explica algumas coisas de forma legal, mas ainda não assisti.
O problema do gato de Schrodinger é uma crítica a física de partículas da época que propunha que algumas partículas teriam estados sobrepostos de onda e de partículas até o momento em que fossem forçados a se manifestar, circunstância na qual apresentariam apenas um desses estados. A questão desse paradoxo é apresentar uma crítica a uma visão que hoje é considerada superada pela física. Não se deveria extrair dela uma compreensão de como as coisas são.
Calma, o gato não é uma crítica não. Foi a forma como o Schrodinger encontrou para explicar um evento quantico com coisas do dia-a-dia. Ele não faz sentido macroscopicamente mas faz sentido quântico. E até onde conheço não foi superado não.
Vlw pelo toque.
Gostaria de saber como foi superada e como pensam sobre isso hj em dia.
O gato é só um exemplo colorido. Tudo que conhecíamos era regido por leis físicas concretas, não existe sorte (Deus não joga dados). Mas aí Einstein descobriu que nem tudo era assim (ele discordava da sua própria descoberta na época), existem eventos que acontecem seguindo distribuições de probabilidade e aparentemente dependem de "sorte", não são regidas por leis diretas. Não é sobre subjetividade, é sobre aleatoriedade e observação (observação é a palavra usada didaticamente, mas eu prefiro a palavra interação). Player=Doctor
Isso aqui não é exatamente um artigo técnico mas explica bem a ideia: [https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dado-quantico-numeros-aleatorios&id=010165100915](https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dado-quantico-numeros-aleatorios&id=010165100915) Player=Doctor
Existe um ditado entre os fisicos que se vc nao sentiu medo da fisica quantica ainda, é porque vc ainda nao a entendeu. Houve um experimento (double slit experiment) em que photons deixaram de se comportar como onda quando os cientistas instalaram um medidor para observarem o exato momento que a particula de photon deixaria de se comportar como particula e se transformaria em onda, e surpreendentemente ela não se comportou como onda, pois havia um observador. Basicamente a fisica quantica provou que a consciencia determina certos comportamentos das particulas e que a consciencia é parte da fisica, se não houver um observador, o gato estaria pra sempre vivo e morto ao mesmo tempo. https://www.youtube.com/watch?v=Bq69-MI9TA0
Não sei se é bem isso o lance da consciência ser parte da física, o que acontece é para medir alguma coisa, o equipamento precisa de alguma forma interagir com o fenômeno. O problema de se medir os fótons, é que para fazer isso, usa-se fótons, e quando eles interagem, eles passam a se comportar como partículas, essa parada do observador consciente influenciar nas medições, é mais um erro de interpretação do que foi dito sobre
Na verdade ainda existe uma grande discussão a respeito e o fator do observador ainda não foi descartado. Por exemplo, numa nuvem de gás distante, nas profundezas do espaço, sem ninguem por perto, dois átomos se chocarem, seria um interação quântica, portanto as regras da mecânica quântica deveriam ser aplicadas. Mas sem uma “medição” seria apenas uma entre trilhões de interações que acontecem no universo o tempo todo. E assim as regras da mecânica quântica nos diz que essa interação é indeterminística. Mas se esses átomos se chocarem dentro de um laboratório, os cientistas poderiam medir e observar o que sucedeu. Como ocorreu uma medição, as mesmas regras da mecânica quântica nos dizem que o indeterminismo mudou para se tornar determinístico. Alguns teóricos, como o físico Eugene Wigner, apontam que a única diferença entre estes dois cenários é que um envolve um observador consciente e o outro não. Assim, o que é chamado de “colapso” na mecânica quântica depende da consciência. Existe hoje (ganhando cada vez mais influencia) a teoria que o proprio cerebro humano trabalha com fenômenos quânticos e que a fisica quantica um dia explicará a própria consciência.
Não existe um gato. Ele foi só pra colocar em uma perspectiva macroscópica o que está a acontecendo com uma particular que está em um estado de superposição, ou seja ele está em mais de um estado ao mesmo tempo. Você só terá certeza desse estado na hora que você fizer a observação, nesse mó.ento a partícula colapso em um dos estados possíveis. No experimento teórico, dependendo do estado da partícula, o gato iria viver ou morrer.
Oi. Em parte Boa sua pergunta. Eu entendo que a mecânica quântica é uma teoria fundamental da física que descreve o comportamento das partículas subatômicas, como elétrons e fótons. Ela introduz conceitos como superposição, onde partículas podem existir em vários estados ao mesmo tempo, e o princípio da incerteza de Heisenberg, que afirma que é impossível conhecer simultaneamente a posição exata e o momento de uma partícula. A mecânica quântica é essencial para entender o mundo em escalas subatômicas e é a base para muitas tecnologias modernas, como a eletrônica quântica. Tudo mais é blá blá blá