1. Dualidade de ondas e partículas
O maior dos mistérios quânticos diz respeito a uma dúvida que o homem
tem desde os tempos de Euclides. Afinal, do que a luz é feita? O palpite de
Isaac Newton é que a luz é feita de partículas muito pequenas, chamadas de
corpúsculos. No entanto, Thomas Young, um físico do século XIX, mostrou que a
luz se espalhava após passar por uma fresta, se comportando como se fosse uma
onda. Então a luz é uma onda ou uma partícula? Talvez as duas! Um elétron, por
exemplo, é uma partícula, mas pode ser refratado ou interferir com si mesmo como
se fosse uma onda. Essa é a explicação criada pelo físico quântico pioneiro,
Louis de Broglie, em 1924. Mas então como algo pode ser onda e partícula ao
mesmo tempo? Talvez porque a luz não é nenhuma das duas coisas. É o que acha o
físico Markus Arndt. Para ele os termos “onda” e “partícula” são construções que
fazemos na nossa mente a partir de convenções, para facilitar a compreensão do
mundo.
New Scientist
2. O efeito Hamlet
Já ouviu sua mãe dizer que uma panela de água não ferve enquanto
você olhar para ela? Talvez você se ache muito esperto para acreditar nela, mas
os físicos quânticos acreditam. A verdade é que panelas quânticas se recusam a
ferver. Ou, só para te surpreender, elas fervem ainda mais rápido do que o
normal. Também há vezes que elas entram em um dilema, como Hamlet: ferver ou não
ferver, eis a questão! Parece loucura, mas tudo isso é uma conseqüência lógica
da equação Schrodinger que descreve como os objetos quânticos evoluem em termos
de probabilidade durante o tempo. Em termos básicos, simplesmente olhar para um
objeto quântico interfere na forma com que ele se comporta.
3. Partículas que surgem do nada
Elas podem só dar uma “passadinha” no nosso plano para dar um oi e
depois sumirem, mas cientistas acham que elas podem ser o combustível de
nanomáquinas. Física quântica e Shakespeare andam juntos no efeito Hamlet, mas
aqui é diferente. O rei Lear diz que “nada surge do nada”, mas na física
quântica objetos podem surgir do nada sim. Especificamente, se você colocar duas
placas de metal uma em frente da outra (sendo que elas não estão carregadas),
elas se movem, se atraindo. Elas não se movem muito (apenas algumas mil partes
de milímetro), mas o movimento pode ser percebido com aparelhos específicos –
isso por causa de partículas que surgem do nada. De acordo com cientistas é
porque não existe o que chamamos de vácuo. O espaço que pode parecer vazio não o
está.
4. A bomba quântica
Se uma bomba pudesse ser ativada por um fóton, nós não estaríamos em
uma situação boa. No momento em que a partícula de luz fosse percebida por nós,
ela já teria interferido na bomba, ativando-a. Mas sabe como poderíamos
contra-atacar? Com luz! Parece bizarro usar o que pode nos matar para salvarmos,
mas usando esse truque quântico temos uma chance de 25% de nos sairmos bem. Pelo
menos é isso o que propõem físicos israelenses. Vá entender.
5. Atividade assustadora a distância
Essa propriedade realmente modifica a forma com que entendemos o
mundo. Em 1964 um físico suíço calculou uma inequação matemática que mostrava a
correlação entre o estado de partículas remotas em experimentos e suas
condições: que os cientistas que estão fazendo o experimento conseguirão arrumar
as condições para a ocorrência, que as propriedades das partículas medidas são
reais e que nenhuma influência no experimento viajaria mais rápido do que a luz.
No entanto experiências quânticas violam estes princípios. Em 2008 um físico da
Universidade de Geneva mostrou que, se o livre arbítrio dos cientistas e a
realidade forem mantidas, a velocidade
de uma mudança de estado quântico pode ser 10 mil de vezes mais rápida do que a
velocidade da luz.
6. O campo que não está lá
Para entender física quântica você deve saber onde um campo
eletromagnético não está para saber onde ele realmente está. Experimente pegar
um imã em forma de rosquinha, cobri-lo com um metal para que não exista campo
dentro dele, e jogar um elétron lá no meio. Se não há campo o elétron deveria se
comportar como se não houvesse um, certo? Errado. A onda que é associada com o
movimento do elétron vibra como se houvesse algo ali. Aparentemente, quando
calculamos algo em escala quântica, não podemos buscar o efeito de uma partícula
considerando as propriedades de onde a partícula se encontra. Também precisamos
nos preocupar com as propriedades de onde a partícula não está.
7. Matéria miraculosa
Esqueça aranhas radioativas ou genes mutantes. É a física quântica
que te dá superpoderes. O gás hélio, por exemplo. Quando está em temperatura
normal você pode usá-lo para encher balões (ou então inalar o negócio e falar
com voz de “Tico e Teco”). Mas quando é resfriado, ele fica em estado líquido e
é regido por propriedades quânticas. Aí que a verdadeira diversão começa. O
hélio “superlíquido” desafia as regras da gravidade, subindo pelas paredes. Ele
também pode passar por buracos incrivelmente pequenos. E, o mais bizarro – se
você colocar hélio superlíquido dentro de uma bacia e girar a bacia, o hélio não
se move. Mas se você mexer no líquido e fizer com que ele gire dentro da bacia,
ele irá girar eternamente. New Scientist
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