TEORIA DA PROBABILIDADE APLICADA À FÍSICA QUÂNTICA

Por: Ednilson Rotini

Figura 1 – Luz: Onda ou Partícula?   Fonte: www.ciencia-online.net

Um dos problemas mais interessantes e intrigantes da natureza, explicado pela Física Moderna, é a característica dual da luz. O problema era: em alguns fenômenos a luz se comporta como uma onda e, em outros, se comporta como uma partícula e aí surgiu a pergunta: A luz é onda ou partícula? A busca por uma resposta a esse problema impulsionou o desenvolvimento da Teoria Quântica e, paralelamente a isso, motivou vários estudos matemáticos no campo da Probabilidade.

Resumidamente, pode-se dizer que a Quântica é uma teoria que descreve a matéria e suas interações no nível atômico. Nesse nível, as coisas não se comportam como estamos acostumados a observar nos fenômenos do cotidiano. Assim, apesar de se buscar estabelecer analogias entre partículas com bolas de boliche, futebol, etc., na escala atômica elas não se comportam como objetos observáveis em nosso dia a dia. Tais partículas tem natureza dual, ondulatória e corpuscular.

A Matemática que descreve uma determinada situação experimental na Teoria Quântica é a Teoria da Probabilidade. Nessa área, um determinado experimento envolve duas conjunturas: a situação a ser analisada, que se refere ao experimento em si e a interpretação do fato experimental, que tem como base o conhecimento de que dispomos sobre ele. Entretanto, o conhecimento que possuímos e que tem base na Física Clássica é determinístico, isto é, representa aquilo que se pode determinar ou precisar, enquanto a Mecânica Quântica é probabilística. Isto é um verdadeiro paradoxo, já que a Teoria Quântica descreve experimentos tendo como base os princípios da Física de Newton, embora sabe-se que estes não se ajustam à descrição da natureza atômica. É exatamente neste paradoxo que reside o caráter probabilístico da Teoria Quântica.

Atualmente, uma significativa parte do desenvolvimento tecnológico se deve ao melhor entendimento da Teoria Quântica e, por conseqüência, do potencial da Teoria da Probabilidade na interpretação da natureza. As aplicações desses conhecimentos são inimagináveis. Por exemplo, praticamente todos os dispositivos ópticos eletrônicos, tais como as câmaras fotográficas digitais, leitores de CD e DVD,controles remotos, microcomputador, entre outros, fazem uso da natureza dual da luz.

REFERÊNCIAS

SMOLE, Kátia C. Stocco. Matemática: Ensino Médio. São Paulo: Saraiva, 2010.

OLIVEIRA, Adilson. Onda ou Partícula? Uma Questão de Interpretação. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/onda-ou-particula-uma-questao-de-interpretacao>. Acesso em mar. 2014

O Desenvolvimento das Aplicações das Probabilidades. Disponível em: <http://www.mat.ufrgs.br/~portosil/histo2c2.html>. Acesso em mar. 2014