A Física Quântica é uma das três disciplinas da Física Moderna, que aperfeiçoaram a Física Clássica para os domínios do “muito rápido” (Relatividade Restrita), do “muito pesado” (Relatividade Geral) e do “muito pequeno” (Mecânica Quântica).
A Fisica Quântica ou Mecânica Quântica e o ramo da Fisica que estuda os fenomenos subatomicos, ou seja, os fenomenos que ocorrem em escalas de nivel menor que a escala atomica e surgiu da necessidade de complementar a Mecânica Classica que ja nao podia explicar completamente alguns fenomenos, como por exemplo, o movimento dos eletrons na eletrosfera dos atomos e os diferentes comportamentos observados na luz. A Fisica Quântica constitui uma area avancada da Fisica, chamada Fisica Moderna, que geralmente nao e abordada no Ensino Medio ficando restrita a estudantes de Ensino Superior, porem desperta grande interesse daqueles que gostariam de compreender esta area que tanto contribuiu para a evolucao da Fisica. O fato de nao ser um topico abordado no Ensino Medio, juntamente com divulgacoes equivocadas dos conceitos envolvidos acaba por fazer com que parte das pessoas acredite que a Fisica Quântica esteja ligada, por exemplo, a saude e a espiritualidade. Com o objetivo de poder explica-la de forma clara e sucinta esta pesquisa busca a compreensao de alguns dos conceitos que fundamentam a Fisica Quântica bem como esclarecer, na forma de divulgacao cientifica, sua importância na evolucao do estudo da Fisica, sem aprofundamento de conteudos, ou seja, sem o uso de equacao fisicas e matematicas. Neste trabalho a principal metodologia empregada foi a Pesquisa Bibliografica realizada em livros didaticos de Fisica, livros de divulgacao cientifica e sites da internet.
ApresentaçãoA física quântica se consolidou em 1926 como a teoria que descreve átomos, moléculas, suas interações mútuas e suas interações com diferentes formas de radiação.O domínio de aplicação desta teoria geralmente é a escala subnanométrica, ou seja, abaixo de um nanometro (10 -9 m), escala típica de uma pequena molécula.Pode-se dizer que a Teoria Quântica está por trás de todos os fenômenos de nosso cotidiano, já que, afinal, tudo é composto de átomos.No entanto, existe uma notória dificuldade em se estender a Teoria Quântica para o domínio macroscópico (do nosso cotidiano), pois o agrupamento de um grande número de átomos tende a "borrar" ou apagar os efeitos quânticos mais delicados (processo chamado "descoerência"), resultando num comportamento tipicamente "clássico", ou seja, de acordo com a física clássica pré-quântica.Para se explicar o funcionamento de uma bicicleta, por exemplo, não é necessário usar a Teoria Quântica, mesmo que se possa argumentar que, em princípio, uma descrição quântica da bicicleta seja possível.Assim, podemos dizer que a física quântica não é "necessária", não é "essencial", para se explicar uma bicicleta, no sentido de que a física clássica fornece uma explicação suficientemente boa para este meio de locomoção.E com relação à nossa consciência, à nossa mente (o que incluiria o inconsciente), à nossa "alma" (usaremos esses termos de maneira intercambiável)?Será que nossa consciência pode ser explicada apenas a partir da biofísicoquímica?E, em caso positivo, será que a ciência clássica seria suficiente ou seria necessária a física quântica?Não trataremos especificamente dos detalhes filosóficos desta questão, mas daremos uma olhada numa ampla classe de visões de mundo que
O interesse desta pesquisa é apresentar uma visão de alto nível a respeito da computação quântica para que os leitores possam ter contato com esta recente área. Além disso pode servir de apoio a pesquisadores iniciantes que objetivam buscar referências, no âmbito de iniciar seus estudos nesta área. Deste modo são apresentadas brevemente as origens, principais conceitos e características referentes a computação quântica, sempre que possível fazendo analogia a computação clássica, bem como a atual realidade do hardware quântico.
O tempo está em todo lugar. Um conceito tão onipresente e natural para nós, seres humanos, que raramente indagamos sobre a sua natureza. Para a ciência, existe a necessidade clara de se entender cada vez mais sobre a estrutura fundamental do mundo a nossa volta, de modo que um entendimento completo sobre o tempo certamente é um objetivo nobre para a Física. Nesta dissertação, investigamos o conceito do tempo a partir da perspectiva de dois paradigmas fundamentalmente conflitantes: o relativístico e o quântico. Se por um lado a Relatividade Geral permite caracterizar tempo como aquilo medido por relógios honestos - aparatos pontuais que não atrasam nem adiantam independentemente de suas histórias passadas -, por outro, as leis da Mecânica Quântica proibem a existência dos mesmos na natureza. Nossa proposta é fornecer um entendimento preciso da razão de tal proibição, bem como uma perspectiva sólida do papel do tempo na teoria quântica enquanto uma quantidade passível de medição;
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;