Borges e Nicolau
Na Física Clássica, conhecidas a posição e a velocidade de uma partícula num certo instante e o sistema de forças que agem sobre ela, pode-se determinar a posição e a velocidade em instantes posteriores.
Na Física Quântica, que estuda a teoria física dos fenômenos microscópicos, ganha importância o conceito de probabilidade, pois há limites na precisão com que posição e velocidade possam ser medidos simultaneamente.
Um experimento mental pode exemplificar tal fato. Para medir a velocidade e a posição de um elétron um físico ilumina o campo da experiência. Quando isso acontece fótons do feixe luminoso chocam-se com o elétron, alterando sua velocidade. Dessa forma, posição e velocidade obtidas no experimento não correspondem à posição e à velocidade que o elétron teria sem a presença da luz. O ato de medir alterou o resultado. Quanto maior a tentativa de precisão, mais luz será necessária, ocasionando mais interferência e aumentando a imprecisão.
O físico alemão Werner Heisenberg (1901 – 1976) propôs, em 1927, a indeterminação associada à posição e à velocidade de uma partícula.
Quanto maior a precisão na determinação da posição de uma partícula, menor a precisão na determinação de sua velocidade ou de sua quantidade de movimento e vice-versa.
Heisenberg relacionou a incerteza Δx, na medida da posição x de uma partícula, com a incerteza ΔQ da quantidade de movimento Q, obtendo:
Na Física Quântica a posição de uma partícula num certo instante, não fica determinada, somente temos a probabilidade de encontrá-la numa certa região. É o indeterminismo. Muitos cientistas não aceitaram esses conceitos probabilísticos, inclusive Einstein que, dentro deste contexto, disse:
“Deus não joga dados com o Universo”.
Na Física Quântica a posição de uma partícula num certo instante, não fica determinada, somente temos a probabilidade de encontrá-la numa certa região. É o indeterminismo. Muitos cientistas não aceitaram esses conceitos probabilísticos, inclusive Einstein que, dentro deste contexto, disse:
Em função dessa afirmativa, Niels Bohr respondeu a Einstein:
“Albert, pare de dizer a Deus o que ele deve ou não fazer."
Stephan Hawking, muito tempo depois, arrematou:
"Deus não só joga dados, como os esconde..."
Exercícios básicos
Exercício 1
A incerteza na medida da velocidade de um elétron é
Δv = 5,0 . 10-3 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima Δx, na medida da posição x.
Dado: massa do elétron m = 9,1 . 10-31 kg .
Exercício 1
A incerteza na medida da velocidade de um elétron é
Δv = 5,0 . 10-3 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima Δx, na medida da posição x.
Dado: massa do elétron m = 9,1 . 10-31
Exercício 2
A incerteza na medida da velocidade de uma bola de futebol é
ΔV = 5,0 . 10-1 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima , na medida da posição x.
Dado: massa da bola m = 0,4 kg
Exercício 3
Compare os valores obtidos nos exercícios anteriores e realce a importância do Princípio da Incerteza na escala atômica.
Figuras notáveis da Física
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