FÍSICA TRADICIONAL 🆚 FÍSICA QUÂNTICA | Bitalk #177

O que é a física tradicional?

A física tradicional, ou clássica, é a base da nossa compreensão do mundo físico. Este ramo da ciência é fortemente apoiado pelas leis de Newton, que foram formuladas por Isaac Newton no século XVII. As leis de Newton descrevem como as forças agem sobre os objetos e como esses objetos se movem como resultado dessas forças.

Além disso, temos a gravidade de Einstein, que é uma parte crucial da física tradicional. Formulada por Albert Einstein no início do século XX com a sua teoria da relatividade geral, esta explicação da gravidade fornece uma visão mais profunda de como a gravitação funciona, especialmente em campos gravitacionais fortes como os encontrados perto de estrelas e buracos negros.

Estas leis são aplicáveis a objetos macroscópicos, ou seja, aqueles que podemos ver e tocar no nosso dia-a-dia. Exemplos comuns incluem a queda de uma maçã de uma árvore, o movimento de um carro na estrada, e o voo de um avião. São situações onde as previsões da física tradicional são extremamente precisas e confiáveis.

O que é a física quântica?

A física quântica é o ramo da ciência que se concentra em fenómenos a nível subatómico. Nasce da necessidade de explicar comportamentos de partículas que não se encaixam nas leis da física tradicional. Neste domínio, partículas como eletrões e fotões seguem regras completamente diferentes das que governam o nosso mundo macroscópico.

Os princípios quânticos desafiam noções tradicionais de realidade. Por exemplo, uma partícula pode estar em múltiplos estados ao mesmo tempo—a chamada superposição quântica. Outra característica intrigante é a da dualidade onda-partícula, onde partículas subatómicas podem comportar-se como ondas e partículas, dependendo do contexto da observação.

Este campo da física foca-se mais nos fenómenos quânticos. Não tenta explicar fenómenos macroscópicos, os quais são melhor descritos pelas leis de Newton e pela gravidade de Einstein. Explicar a realidade usando a física quântica requer uma mudança de paradigma, aceitando que os comportamentos subatómicos são muitas vezes contraintuitivos.

Como a física quântica contradiz as leis de Newton?

A física quântica muitas vezes desafia a física tradicional, especialmente as leis de Newton. Um exemplo claro é o princípio da incerteza de Heisenberg. Este princípio afirma que não é possível medir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula subatómica com precisão absoluta. Enquanto isso, as leis de Newton pressupõem que podemos medir ambos os atributos de um objeto macroscópico com precisão.

Outro conceito intrigante é a dualidade onda-partícula. Partículas como eletrões e fotões podem comportar-se tanto como ondas quanto como partículas, dependendo do contexto da observação. Este comportamento é impossível de prever pelas leis de Newton, que descrevem apenas objetos como partículas clássicas.

Na física tradicional, os objetos seguem trajetórias previsíveis. No entanto, no mundo quântico, a trajetória de uma partícula pode ser indeterminada até ser observada. Este fenómeno mostra como a física quântica desafia os fundamentos da física clássica.

Por que a física quântica não explica fenómenos da física tradicional?

A física quântica não tenta explicar fenómenos macroscópicos porque cada ramo da física tem o seu próprio domínio de aplicação. A física tradicional, apoiada pelas leis de Newton e pela gravidade de Einstein, aplica-se a objetos e situações que podemos ver e tocar no nosso dia-a-dia, como o movimento de carros ou a queda de maçãs.

Por outro lado, a física quântica foca-se em fenómenos a nível subatómico. Neste domínio, as partículas comportam-se de maneiras que desafiam as noções tradicionais da realidade. Fenómenos como a superposição quântica e a dualidade onda-partícula são observáveis em escalas minúsculas e têm pouca ou nenhuma relevância direta no mundo macroscópico.

A separação de domínios permite que cada ramo se especialize nos seus próprios conjuntos de problemas e métodos, sem a necessidade de sobreposição. Enquanto a física tradicional lida com o determinismo e trajetórias previsíveis, a quântica abraça a incerteza e a probabilidade, respondendo a perguntas fundamentadas na natureza essencialmente probabilística das partículas subatómicas.

Como podemos ligar a física tradicional e a física quântica?

Unir a física tradicional e a física quântica é um dos maiores desafios da ciência atual. Enquanto a física tradicional explica o mundo macroscópico, a quântica trata dos fenómenos subatómicos. A junção de ambas proporcionaria uma compreensão unificada do universo.

A teoria das cordas é uma das tentativas mais notáveis para esta unificação. Propõe que todas as partículas são, na verdade, pequenas cordas vibrantes. Dependendo da sua vibração, estas cordas manifestam-se como diferentes partículas. Esta teoria pode potencialmente reconciliar a física quântica com a relatividade de Einstein.

Outra abordagem é a gravidade quântica. Tem como objetivo combinar a mecânica quântica com a teoria da relatividade geral. Embora ainda em desenvolvimento, esta teoria tenta explicar a gravidade a partir de uma perspectiva quântica, contribuindo para a ligação entre os diferentes ramos da física.

Ambas as teorias enfrentam obstáculos significativos, mas prometem revolucionar a nossa compreensão do universo. Desvendar a ligação entre estes dois mundos é essencial para avançarmos no conhecimento científico.

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