No dia-a-dia, conceitos básicos
de física (como força, aceleração e pressão) não causam tanto espanto, nem soam
absurdos. Quando mudamos para outros cenários, porém, as regras mudam: no mundo
subatômico, por exemplo, partículas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo,
e só o fato de observá-las já altera seu estado; buracos negros podem conter a
massa de uma estrela condensada em um único ponto; e para um objeto viajando à
velocidade da luz, o tempo passa mais devagar.
Confira a seguir estas e outras
ideias que fogem do que nós consideramos “normal” – mas que não causam tanto
espanto em cientistas da área.
1 – Relatividade
O termo se refere a duas das mais famosas teorias
da física, ambas propostas por Albert Einstein. Na primeira, divulgada em 1906,
o físico demonstrou, por meio de uma série de cálculos, que a velocidade da luz
é a maior que pode ser atingida por um corpo. Outra ideia defendida por
Einstein foi a de que o tempo pode passar mais devagar (ou mais rápido)
conforme a velocidade do observador.
Em 1916, ele publicou uma versão expandida dessas
ideias, chamada de Teoria
Geral da Relatividade. Desta vez, ele abordou também a questão da
gravidade, que, segundo ele, seria uma distorção do espaço-tempo causada por
objetos massivos. Essa teoria também prevê a existência dos estranhos buracos
negros e ajuda a compreender a distorção sofrida pela luz ao atravessar
galáxias (causada pela grande força gravitacional desses objetos).
2 – Mecânica Quântica
Átomos, todo mundo sabe, são extremamente pequenos.
Partículas como prótons e elétrons, por sua vez, são ainda menores, tão
pequenas que, em seu “mundo”, prevalece a Mecânica Quântica – proposta no
começo do século 20.
Na escala subatômica, as partículas podem se
comportar como ondas e podem estar em mais de um lugar ao mesmo tempo. É na
Mecânica Quântica que estão outros conceitos curiosos, como “emaranhamento” e o
“Princípio da Incerteza”.
3 – Teoria das Cordas
Essa teoria (que, por sinal, é estudada pelo
personagem Sheldon Cooper, do seriado The Big Bang Theory) sugere que
partículas não são pequenos pontos, mas dobras em objetos unidimensionais
similares a cordas. A diferença entre as partículas seria a frequência com que
as cordas vibram.
A Teoria das Cordas é uma tentativa de
conciliar a
Física Quântica e a Teoria Geral da Relatividade, além de uma possível base
para a hipotética “Teoria do Tudo”, que, supostamente, será capaz de unir todos
os conceitos físicos e explicar o universo.
4 – Singularidade
Na física, o termo se refere a um ponto em que
tempo e espaço estão infinitamente curvados. Acredita-se que existem
singularidades no centro
de buracos negros (dentro dos quais, por exemplo, a massa de uma estrela
pode estar condensada em uma região minúscula, ou mesmo em um único ponto) e,
ainda, que o próprio Big Bang teria começado a partir de uma.
5 – Princípio da Incerteza
Formulado em 1927 pelo físico alemão Werner
Heisenberg, o princípio seria uma das consequências da Mecânica Quântica e se
refere à precisão máxima em que seria possível medir a localização e a
velocidade de uma partícula subatômica.
Há dois fatores por trás da incerteza apontada pelo
princípio: o primeiro é o de que a simples medição de algo (no caso, uma
partícula) já afeta este objeto; o segundo é o fato de que o mundo quântico não
é “concreto”, mas baseado em probabilidades, dificultando a medição do estado
de uma partícula.
6 – Gato de Schrödinger
Esse termo se refere a uma experiência teórica
imaginada pelo físico austríaco Erwin Schrödinger em 1935, que demonstraria o
quão estranha era a incerteza por trás da Mecânica Quântica.
Schrödinger propôs que se imaginasse um gato, preso
em uma caixa junto com material radioativo. No experimento, haveria 50% de
chance de que o material se deteriorasse, emitindo radiação e matando o gato, e
50% de chance de que o material não emitisse radiação e que o gato
sobrevivesse.
De acordo com a física clássica, um desses cenários
obrigatoriamente se tornaria realidade e poderia ser observado quando alguém
abrisse a caixa. De acordo com a Mecânica Quântica, contudo, o gato não estaria
nem vivo nem morto até que alguém abrisse a caixa e observasse (medindo e,
portanto, afetando a situação).
7 – Emaranhamento
É um dos fenômenos mais conhecidos da Mecânica
Quântica, no qual duas partículas, mesmo quando separadas por uma enorme
distância, são afetadas mutuamente – ou seja, se uma se move, a outra se move
na mesma direção.
O conceito perturbou o próprio Albert Einstein, que
o chamou de “assombrosa ação a distância”. O
emaranhamento já foi induzido em experimentos e cientistas
esperam, algum dia, poder aproveitá-lo para criar computadores
supervelozes.[LiveScience]
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