O SÉCULO QUÂNTICO

O SÉCULO QUÂNTICO

José Fernandes de Lima[1]

O ano de 2025 foi eleito o Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quântica pela Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura (UNESCO).

A iniciativa visa marcar o centenário do advento da mecânica quântica, que ocorreu há 100 anos quando foram publicados vários artigos importantes sobre o tema. O evento celebra não apenas um século de descobertas extraordinárias, mas também homenageia o impacto profundo que a teoria quântica teve em diversas áreas do conhecimento e na tecnologia moderna.

Desde as suas raízes teóricas até as aplicações práticas que moldam o nosso mundo de hoje, os 100 anos de física quântica são um testemunho do poder da curiosidade humana e da inovação científica.

A física quântica teve início no começo do século XX, quando cientistas como Max Planck e Albert Einstein começaram a explorar os mistérios da radiação e da luz. 

Em 1900, Max Planck introduziu o conceito de quantização de energia, sugerindo que a energia é emitida em pequenos pacotes chamados “quanta”. Essa ideia revolucionária foi um ponto de partida para uma nova maneira de entender a natureza. Em 1905, Albert Einstein expandiu a teoria de Planck ao explicar o efeito fotoelétrico, demonstrando que a luz podia ser vista como um fluxo de partículas chamadas “fótons”.

Na década de 1920, a física quântica teve um grande salto com as contribuições de Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schodinger e outros.  

O ano de 1925 é considerado como o início da física quântica porque foi no verão daquele ano que o físico Werner Heisenberg enviou à revista Zeitschrift fur Physik um artigo cujo título pode ser traduzido como “Sobre a reinterpretação teórica quântica das relações cinemáticas e mecânicas” o qual continha as bases teóricas da nova física quântica. Esse artigo provocou uma imediata enxurrada de outros artigos que aprofundaram o assunto.

A revolução da teoria quântica exigiu que os físicos abandonassem ideias do senso comum, como a expectativa de que objetos subatômicos tenham uma posição e um momentum bem definidos a qualquer instante. Em vez desse sensu comum, os físicos concluíram que os fenômenos naturais podem revelar uma natureza inerentemente incognoscível. Segundo essa nova visão, a física clássica é apenas uma representação aproximada da realidade e se manifesta apenas no mundo macroscópico. Hoje, um século depois, ainda há muitas pessoas que continuam duvidando dessa interpretação, embora a teoria tenha sido aprovada em todos os testes a que foi submetida.

A física quântica transformou a nossa compreensão do universo e teve um impacto profundo em várias tecnologias modernas. As suas aplicações vão desde a eletrônica até a informática e a medicina. 

A física quântica pode parecer um conceito teórico distante, mas suas aplicações já estão presentes em diversas áreas do nosso cotidiano, como por exemplo:

1 – Transistores e eletrônicos – os princípios da física quântica são fundamentais par o funcionamento dos transistores, que são a base de todos os dispositivos eletrônicos modernos, como computadores e smartphones. 2 – Ressonância magnética – a tecnologia de imagem por ressonância magnética utiliza a ressonância nuclear magnética, um fenômeno quântico, para criar imagens detalhadas do interior do corpo humano. 3 – Laser – os lasers, que têm inúmeras aplicações em medicina, comunicação e tecnologia, funcionam com base em princípios quânticos. 4 – Criptografia Quântica – a criptografia quântica utiliza as propriedades da mecânica quântica para criar sistemas de comunicação extremamente seguros, que são praticamente invioláveis. 5 – Computação Quântica – computadores quânticos prometem revolucionar a computação ao resolver problemas complexos em velocidades inimagináveis para os computadores clássicos. 6 – Relógios Atômicos – utilizando os princípios da física quântica, os relógios atômicos são extremamente precisos e são usados para manter padrões de tempo em sistemas de navegação como o GPS.

Durante todo esse ano, ao redor do mundo, instituições científicas, universidades e centros de pesquisa promoverão eventos para comemorar os 100 anos de física quântica. Estas comemorações incluem conferências, exposições, palestras e workshops, com vistas a promover uma maior compreensão. 

Além de comemorar o aniversário de 100 anos, os eventos visam discutir como a física quântica poderá trazer novas mudanças científicas e tecnológicas nos próximos anos. 

Apesar de tudo que já trouxe, a revolução quântica ainda tem negócios inacabados. Alguns problemas conceituais da física quântica permanecem em aberto. As aplicações resultantes em computação, comunicações ultra seguras e instrumentos científicos inovadores ainda estão em seus estágios iniciais.

A comemoração do século quântico configura-se, portanto, uma grande oportunidade de conscientizar o público em geral sobre o papel que a física quântica tem em suas vidas.

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[1] Físico e Professor