O que é de fato a Física Quântica?

A Física Quântica — ou Mecânica Quântica — é o ramo da física que descreve o comportamento da matéria e da energia em escalas muito pequenas, como átomos, elétrons, fótons e outras partículas subatômicas. Ela surgiu no início do século XX, com os trabalhos de Planck, Einstein, Bohr, Schrödinger, Heisenberg, Dirac e outros, como uma resposta às falhas da Física Clássica em explicar fenômenos como:

• A radiação do corpo negro (Planck).

• O efeito fotoelétrico (Einstein).

• Os espectros de emissão e absorção dos átomos (Bohr).

A grande ruptura é que ela introduziu conceitos que desafiam a intuição herdada da física newtoniana: quantização de energia, dualidade onda-partícula, princípio da incerteza e superposição de estados.

2. O que significa “energia cheia de possibilidades”

Essa é uma forma poética — e parcialmente correta — de se referir ao estado quântico. Antes de uma medição, uma partícula não tem um valor definido para propriedades como posição ou momento; em vez disso, ela é descrita por uma função de onda (proposta por Schrödinger), que contém todas as probabilidades possíveis para esses valores.

A função de onda não é uma onda física como no mar, mas uma onda de probabilidade.

Quando digo, “energia cheia de possibilidades”, estou me aproximando da noção de superposição quântica: antes da observação, o sistema existe em um conjunto de possibilidades, e não em um único estado definido.

3. O “colapso” da função de onda

O chamado colapso acontece no momento em que uma medição é feita: a função de onda deixa de representar múltiplos resultados possíveis e passa a indicar apenas o resultado observado.Essa ideia foi formalizada na Interpretação de Copenhague (Bohr e Heisenberg) e é daí que vem a noção de que “o observador influencia o resultado”.

Importante:

• O “observador” não precisa ser humano — pode ser qualquer interação física capaz de extrair informação do sistema (um detector, por exemplo).

• Essa ideia é aceita por muitos físicos, mas não é a única interpretação. Existem alternativas, como a teoria de muitos mundos (Everett), que elimina o colapso, e a mecânica bohmiana, que é determinista.

4. O papel do acaso

Einstein se incomodava com o caráter probabilístico da teoria. Sua frase famosa — “Deus não joga dados com o universo” — é uma metáfora contra a ideia de que os eventos quânticos seriam fundamentalmente indeterminados. Mas os experimentos modernos (especialmente com as desigualdades de Bell, na década de 1980, por Aspect e outros) indicam que o comportamento quântico não pode ser explicado por variáveis ocultas locais — ou seja, o acaso parece ser intrínseco à natureza, não apenas um reflexo da nossa ignorância.

5. O que é “verdade”?

• ✔ Existe um campo de possibilidades antes da medição (função de onda).

• ✔ A interação com um observador ou aparelho define o resultado (colapso, na interpretação de Copenhague).

• ✔ O Princípio da Incerteza de Heisenberg é fundamental: não é por falta de tecnologia que não sabemos tudo; é pela própria natureza da realidade quântica.

• ❌ A física quântica não diz que isso é energia “espiritual” ou “mística” — essa é uma extrapolação feita por correntes de pensamento fora da física.

• ❌ “O observador cria a realidade” é uma frase simplificada demais; o que há é que a medição seleciona um dos estados possíveis, mas o universo quântico segue leis próprias, com ou sem a presença humana.

6. Em síntese

Podemos definir a Física Quântica assim:

É a teoria física que descreve, com base em leis probabilísticas e não deterministas, o comportamento da matéria e da radiação em escalas microscópicas, onde propriedades como posição, momento e energia só podem ser conhecidas como distribuições de probabilidade até o momento de uma medição, momento no qual o sistema assume um estado definido.