Caros leitores, No ano corrente de 2025, assinala-se uma data de excecional relevância: o centenário da Mecânica Quântica. Esta efeméride convida-nos a refletir sobre uma teoria que, emergindo de uma profunda crise da física clássica, não apenas redefiniu os alicerces da nossa compreensão do universo, mas também se tornou a pedra angular da tecnologia contemporânea e o motor de uma nova era de inovação. Este número é, assim, integralmente dedicado à exploração da Mecânica Quântica e das Tecnologias Quânticas emergentes.
Caros leitores, No ano corrente de 2025, assinala-se uma data de excecional relevância: o centenário da Mecânica Quântica. Esta efeméride convida-nos a refletir sobre uma teoria que, emergindo de uma profunda crise da física clássica, não apenas redefiniu os alicerces da nossa compreensão do universo, mas também se tornou a pedra angular da tecnologia contemporânea e o motor de uma nova era de inovação. Este número é, assim, integralmente dedicado à exploração da Mecânica Quântica e das Tecnologias Quânticas emergentes.
Os fundamentos da física (ou mecânica) quântica foram apresentados pelo cientista alemão Max Planck em 1900.De conteúdo científico revolucionário, esses fundamentos estabeleceram novos paradigmas que lastrearam a chamada Primeira Revolução Quântica, da qual derivaram produtos como o laser, o GPS e os chips semicondutores, essenciais na atualidade.Em 1950, Chien Shiung Wu e Irving Shaknov realizaram o que hoje é conhecido como experimento WS, que se tornou a chave para a manifestação emergente da segunda revolução quântica, que inclui novas tecnologias agrupadas em quatro grandes áreas: dispositivos quânticos (sensores, biossensores, detectores e atuadores); comunicação e teletransporte quânticos e materiais bidimensionais; computação, criptografia e internet quânticas; e tecnologias derivadas de materiais quânticos de aplicação, por exemplo, na área de energia.Este artigo procura investigar indícios de que a área de Tecnologias Quânticas é essencial não apenas para a Segurança e Defesa Nacional, mas também para a conformação do tabuleiro geopolítico.Eles sugerem que, conjuntamente, as Tecnologias Quânticas, a Inteligência Artificial (IA) e a Cibernética promoverão uma grande revolução tecnológica da humanidade e, particularmente, nos assuntos militares.Sendo assim, o artigo apresenta argumentos para que tais áreas do conhecimento e desenvolvimento tecnológico sejam consideradas estratégicas e prioritárias para o país, tendo em vista a centralidade dessas tecnologias no crescimento econômico, no desenvolvimento social, na segurança, na defesa e na soberania de uma nação no contexto da 4ª Revolução Industrial e da Era do Conhecimento.
O presente trabalho tem por objetivo mostrar, por meio de uma revisao bibliografica, a devida importância que o estudo da estrutura do atomo e a mecânica quântica possuem. Nao so por ser esta uma teoria que explica de forma compreensiva os eventos que ocorrem em nivel subatomico e sistematiza toda a Quimica, mas tambem pelo avanco em tecnologias, proporcionado nos ultimos anos, diante da aplicacao pratica dessas teorias. Nessa revisao que funde a evolucao de varios conceitos teoricos fundamentais a compreensao do atomo, formulacao da quântica e sua aplicacao pratica, se constitui como importante ferramenta que facilita a compreensao mais ampla do mundo atual, cujo desenvolvimento vem sendo influenciado principalmente por duas areas do conhecimento bastante abrangentes, a Quimica e a Fisica.
A Organização das Nações Unidas (ONU) declarou 2025 como o Ano da Ciência e das Tecnologias Quânticas, em celebração ao centenário de um artigo científico revolucionário do físico alemão Werner Heisenberg.Publicado em 1925, este trabalho deu início a uma nova era na mecânica quântica, cujos efeitos moldaram e continuam influenciando a ciência e a tecnologia até hoje.O objetivo do Ano da Quântica é aumentar a conscientização entre o público e os tomadores de decisão sobre os impactos científicos, tecnológicos, culturais, éticos e socioeconômicos que a atual revolução quântica pode trazer em um futuro próximo.Neste artigo, exploraremos as fascinantes facetas da ciência quântica e os seus desafios. A Primeira Revolução QuânticaNo início do Século 20, à medida que os cientistas se aprofundavam no mundo microscópico da matéria, ficou evidente que as teorias físicas vigentes eram inadequadas para descrever o que era observado.Em 1900, o físico alemão Max Planck fez uma descoberta que mudaria a história da
Resumo: A incapacidade da Mecânica Clássica explicar alguns fenômenos experimentais que estavam sendo realizados no final do século XIX e início do século XX, fez com que se iniciasse o desenvolvimento de uma nova teoria física. Cientistas estavam percebendo que a nível atômico e subatômico, a Física conhecida até então, estava falhando. Novas ideias, postulados e interpretações começaram a aparecer para explicar tais fenômenos. Com o passar dos anos, então, surgiu o que hoje conhecemos como Mecânica Quântica. Aparentemente, uma teoria separada da Mecânica Clássica. Mais posteriormente, compreendida como uma extensão desta última. O presente trabalho é uma introdução aos principais conceitos e fórmulas matemáticas usadas nessa área da Física, considerando apenas os casos unidimensionais. As ideias apresentadas, em sua maioria, terão mais embasamento matemático do que empírico. Tentou-se, também, apresentar uma descrição detalhada nas contas e equações, evidenciando-se praticamente todos os passos realizados. A Mecânica Quântica é uma área significativamente grande da Física, possui expressivo refinamento matemático e várias formas de abordagem. De forma que há uma limitação de tópicos a serem apresentados dentro do artigo. Contudo, se espera que, com essa introdução, o leitor consiga adquirir uma noção física e matemática o suficiente para saber como se deve pensar e quais ferramentas utilizar, quando se estuda partículas muito pequenas. Palavras-chave: mecânica quântica; física quântica; física matemática; Abstract: The inability of Classical Mechanics to explain some phenomena that occurred in scientific experiments that were being carried out in the late 19th and early 20th centuries, led to the development of a new physical theory. Scientists were realizing that at the atomic and subatomic level, hitherto known physics was failing. Thus, new ideas, postulates and interpretations began to be made in order to explain such empirical results. Then over the years, what we now know as Quantum Mechanics emerged; apparently a separate theory from classical mechanics. Later, it was understood as an extension of the latter. The present work is an introduction to the main concepts and mathematical formulas used in this area of Physics, considering only the one-dimensional cases. The ideas presented here, for the most part, will have more mathematical than empirical basis. It was also tried to present a detailed description of the calculations and equations, showing practically all the steps performed. Quantum Mechanics is a significantly large area of Physics, has expressively mathematical refinement and several approaches. Thus there is a limitation of topics to be presented within the article. However, it is hoped that, with this introduction, the reader will be able to acquire enough physical and mathematical notions to know how to think and what tools to use when studying very small particles. Keywords: quantum mechanics; quantum physics; mathematical physics;
Em 2025 celebra-se o centenário da Mecânica Quântica, um dos pilares da Física Moderna que revolucionou a compreensão da realidade. A busca pelo conhecimento das propriedades da luz foi o marco principal para o surgimento da Mecânica Quântica. A luz foi a porta de entrada para o mundo quântico, desafiando o pensamento clássico e abrindo caminho para a criação da Mecânica Quântica. No texto bíblico de Jó 38:19 ler-se: “Onde está o caminho para a morada da luz? E quanto às trevas, onde é o seu lugar?” A pergunta divina feita a Jó ressoa com as profundas questões que a Mecânica Quântica também suscita: a natureza da luz, da matéria e da realidade invisível. Sendo assim, e dentro desse contexto, e propondo uma reflexão entre Ciência e Fé através do texto bíblico de Jó 38:19, o presente artigo teve como objetivo explorar como o mistério da criação, abordado nas Bíblia Sagrada, e os princípios da Mecânica Quântica podem dialogar, não em oposição, mas como expressões complementares da busca humana por compreender o invisível e o fundamental.
Apresentamos reflexões sobre a história da mecânica quântica, em especial do debate sobre os fundamentos e interpretações desta teoria científica. Tais reflexões podem ser de utilidade no contexto dos preparativos para o projeto sobre o centenário da mecânica quântica, em 2025. Considerando-se a controvérsia sobre os fundamentos desta teoria como uma controvérsia também quase centenária, examinamos três aspectos: a atitude dos físicos face à pesquisa em fundamentos da teoria quântica, a atitude dos filósofos da ciência face à controvérsia e o papel dos experimentos na elucidação desta controvérsia. As lições que extraímos desta análise podem ser de utilidade no ensino da teoria quântica, particularmente nas primeiras etapas do contato dos estudantes com esta teoria científica.