História e epistemologia da Física/A Revolução Quântica

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Índice

Teorias Clássicas da Estrutura da Matéria[editar | editar código-fonte]

Precursores[editar | editar código-fonte]

Babilônicos[editar | editar código-fonte]

caos úmido

"Quando no alto o céu não era ainda nomeado, nem em baixo a terra tinha nome, Apsu, o primordial, de quem nascerão os deuses,e Tiamat, a genitriz, que os parirá todos, misturaram em um só todas as suas águas, mas não tinham formado as pastagens, nem descobertos os canaviais, quando nenhum dos deuses ainda aparecera, nem era dotado de nome nem provido de destino, então, de seu seio, os deuses foram criados."[1]

Hermes Trismegistus[editar | editar código-fonte]

Trevas úmidas:

"Subitamente, tudo se abriu diante de mim num momento, e tive uma visão sem limites, tudo tornou-se luz, serena e alegre, e ao vê-la apaixonei-me por ela. E pouco depois surgiu uma obscuridade dirigindo-se para baixo, em sua natureza assustadora e sombria, enrolando-se em espirais tortuosas, como uma serpente, foi assim que a percebi. Depois esta obscuridade transformou-se numa espécie de natureza úmida, agitada de uma maneira indizível e exalando um vapor, como o que sai do fogo e produzindo uma espécie de som, um gemido indescritível. Depois lançando um grito de apelo, sem articulação, tal que o comparei a uma voz de fogo, e ainda que saindo da luz auto-existente; um Verbo santo veio cobrir a Natureza, e um fogo sem mistura exalta-se da natureza úmida em direção à região sublime, era leve, vivo e ativo ao mesmo tempo; e o ar, sendo leve, seguia ao sopro ígneo elevando-se ao fogo, a partir da terra e da água, de forma a parecer preso ao fogo; pela terra e pela água, permaneciam no mesmo lugar, se bem que não se percebesse a terra separada da água: estavam continuamente em movimento sob a ação do sopro do Verbo que colocara-se sobre elas, segundo percebia minha audição."[2]

Velho Testamento[editar | editar código-fonte]

Águas primordiais:

"A terra estava informe e vazia; as trevas cobriam o abismo e o Espírito de Deus pairava sobre as águas."[3]

Órficos[editar | editar código-fonte]

Ovo primordial

"Ó Poderoso primordial (Protogonos), ouve minha oração, duplo, nascido de ovo e vagueando através do ar, Rugindo glorioso em Suas asas douradas, de quem as raças dos Deuses e dos mortais provêm. Ericapæus de celebrado poder, inefável, oculto, toda brilhante flor. Obscuro aos olhos, Tu eliminas a obscuridade da noite, esplendor que tudo penetra, pura e santa luz Por isso chamado Fanes (Eros), a glória do céu, em ondulantes asas pelo mundo tu voas. Príapo, esplendor de olhos negros, a Ti eu canto, gentil, todo prudência, sempre abençoado rei, Com alegre face em nosso direito divino e santo sacrifício propício brilha."[4]

Mitologia grega[editar | editar código-fonte]

Eurínome e Ofião (vento norte)

"No começo, no imenso caos do mundo, vivia solitária a bela e poderosa deusa Eurínome. Ela adorava dançar mas, não tendo uma base para apoiar seus pés, acabou por separar o céu do mar. Assim, começou a saltar e dançar por sobre as ondas que criara até que encontrou, do lado norte do mundo, um vento forte. Eurínome gostou do vento. Achou o seu frescor agradável e decidiu começar por ele a obra da criação. Apanhou, então, o fluido companheiro e, com as mãos enérgicas, esfregou-o até que se tornasse sólido. O vento se transformou em uma serpente, Ofião, que se estendeu aos pés de sua criadora. Com frio, Eurínome voltou a dançar para se aquecer. Ao tou a dançar para se aquecer. Ao vê-la dançando, a serpente se apaixonou pela deusa e uniu-se a ela para gerar todas as coisas que hoje existem. Ela, então, transformou-se em pomba, sentou-se sobre as águas do mar e pôs um ovo, que continha a natureza. Então, Ofião enrolou-se sete vezes ao redor do ovo para chocá-lo. Quando a casca rompeu saíram o Sol, a Lua, os planetas, os outros astros, a Terra, com suas montanhas e rios, as árvores, plantas, animais e os homens"

Gaia e Urano

"Primeiro que tudo surgiu o Caos E depois Gaia, de amplo peito Para sempre firme alicerce de todas as coisas E o brumoso Tártaro num recesso da Terra de largos caminhos E Eros, o mais belo de entre os deuses imortais Que amolece os membros E, no peito de todos os deuses e de todos os homens, domina o espírito e a vontade ponderada. Do Caos nasceu o Érebro e a negra Noite Da noite, por sua vez, nasceu o Éter e o Dia Que ela concebeu e deu à luz, depois da sua ligação amorosa com Érebro. E Gaia gerou primeiro Urano (o céu) constelado, igual a ela própria Para a cobrir em toda a volta E para ser eternamente a morada segura dos deuses bem-aventurados Deu à luz, em seguida, as altas montanhas Retiros aprazíveis das ninfas divinas Que habitam as montanhas arborizadas Também deu à luz o mar estéril Que agita com as suas vagas, o Ponto, seu deleitoso amor. E seguidamente, tendo partilhado o leito com Urano, Gerou o oceano dos redemoinhos profundos, E Coio e Crio e Hipérion e Jápeto…"[5]

Os Pré-Socráticos[editar | editar código-fonte]

Busca de uma unidade, um princípio

  • Tales de Mileto: água
  • Anaximandro de Mileto: ápeiron
  • Anaximandro: ar
  • Xenófones de Cólofon: terra
  • Heráclito de Éfeso: fogo

Matéria era contínua, não aceitavam o ‘vazio’ e, portanto, não podia haver ‘átomos’ descrição era sensorialista, baseada em propriedades (macroscópicas)


Tales de Mileto (624-546 a.C.)[editar | editar código-fonte]

Primeiro a buscar uma explicação naturalística para o mundo

Rejeitou a tradição pela inquirição

Para Tales, o elemento básico, a partir do qual se tinha formado toda a matéria do Universo, era a água, possivelmente porque se manifesta nos três estados da matéria e porque a umidade é essencial à vida

possível influência do Egito (rio Nilo)


Anaximandro (611-547 a.C.)[editar | editar código-fonte]

Como a Natureza é cíclica, nem o fogo, nem a água, nem o ar e nem a terra podiam ser o princípio fundamental.

Este deveria ser informe e conter os elementos antagonistas em forma potencial.

Þ ápeiron

Os "Atomistas"[editar | editar código-fonte]

Introdução do atomismo


Anaxágoras de Clazômenas: homeomerias[editar | editar código-fonte]

Leucipo & Demócrito: ‘átomos’[editar | editar código-fonte]

Platão (Timeu): ‘átomos’ geométricos[editar | editar código-fonte]

átomos ainda com propriedades

substancialista

realista (existência real, não modelos)


Demócrito de Abdera (460-370 a.C.)[editar | editar código-fonte]

Desenvolveu a teoria do atomismo.

Natureza composta por átomos, partículas individuais, eternas e imutáveis.

  • água: átomos arredondados e lisos
  • terra: átomos com arestas
  • sólidos: átomos com ganchos
  • óleo: átomos pequenos, penetrantes

"Nada nasce do nada" e tudo se encadeia necessariamente em formulações atomistas.

surgimento por composição de átomos,

transformação por novos arranjos atômicos,

destruição e morte por sua separação.


Platão (427-347 a.C.)[editar | editar código-fonte]

fundou a Academia

Inscrição sobre o portal: “Não entre aqui quem não sabe Matemática”

escreveu Diálogos e República (utopia, sociedade ideal)

teve influência sobre o Cristianismo

atomismo geométrico:

  • fogo - tetraedro (4 faces)
  • terra - cubo (6 faces)
  • ar - octaedro (8 faces)
  • água - icosaedro (20 faces)
  • éter - dodecaedro (12 faces)


A Recuperação do atomismo[editar | editar código-fonte]

átomo como modelo

  • Francis Bacon
  • Gassendi
  • Boyle
  • Lémery
  • Newton: deduz a Lei de Boyle
  • Descartes: horror ao vácuo
  • Faraday: vácuo isolante


Modelo Atômico de Dalton[editar | editar código-fonte]

Em 1803 , John Dalton começa a apresentar sua teoria de que a cada elemento químico corresponde um tipo de átomo . Mas é só em 1897, com a descoberta do elétron, que o átomo deixa de ser uma unidade indivisível como se acreditava desde a Antiguidade.

   Descoberta do elétron - Em 1897 Joseph John Thomson, ao estudar os raios X e raios catódicos, identifica partículas de massa muito pequena, cerca de 1.800 vezes menores que a do átomo mais leve. Conclui que o átomo não é indivisível mas composto por partículas menores.


Aplicação à Química

formação dos compostos a partir dos elementos

única propriedade: “peso”

“peso relativo” = equivalente-grama

molécula: combinação de átomos em proporções simples

início do átomo clássico, mecânico

racionalização dos dados químicos

conservação da massa

Modelo Atômico de Thompson[editar | editar código-fonte]

Modelo Pudin, Thomson diz que os átomos são formados por uma nuvem de eletricidade positiva na qual flutuam, como ameixas em volta de um pudim, partículas de carga negativa - os elétrons.


raios catódicos: e/m = elétron

cargas elétricas

átomo composto

‘pudim de ameixas’

Modelo Atômico de Rutherford[editar | editar código-fonte]

(1871 - 1937) nasce em Nelson, na Nova Zelândia, onde começa a estudar Física. Suas maiores contribuições foram as pesquisas sobre radiatividade e teoria nuclear. Em 1908 cria um método para calcular a energia liberada nas transformações radiativas e recebe o prêmio Nobel de química. Em 1919 realiza a primeira transmutação induzida e transforma um núcleo de nitrogênio em oxigênio através do bombardeamento com partículas alfa. A partir daí dedica-se a realizar transmutações de vários tipos de elementos. Em 1931 torna-se o primeiro barão Rutherford de Nelson.

Modelo Planetário, Em 1911 Ernest Rutherford bombardeia uma lâmina de ouro com partículas em alta velocidade. Observa que algumas partículas atravessam o anteparo e outras ricocheteiam. Descobre que existem espaços vazios no átomo, por isso algumas partículas passaram pela lâmina. Verifica também que há algo consistente contra o que outras partículas se chocaram e refletiram. Conclui que o átomo possui um núcleo (de carga positiva) em volta do qual orbitam elétrons, como planetas girando em torno do Sol. O modelo planetário é aperfeiçoado por Niels Bohr com fundamentos da Física quântica. Para os Prótons 1919 Rutherford desintegra o núcleo de nitrogênio e detecta partículas nucleares de carga positiva. Elas seriam chamadas de prótons. Segundo Rutherford, o núcleo é responsável pela maior massa do átomo. Anuncia a hipótese de existência do nêutron, confirmada apenas 13 anos depois. Para os neutrons, 1932 James Chadwick membro da equipe, de Rutherford, descobre os nêutrons, partículas nucleares com a mesma massa do próton mas com carga elétrica neutra


estudante de Thompson

espalhamento por folha de ouro

Þ partículas carregadas

Þ núcleo

coroamento do átomo clássico

propriedades macroscópicas resultantes das interações

átomo material, com propriedades microscópicas

Röntgen & Von Laue[editar | editar código-fonte]

Os raios catódicos São feixes de partículas produzidos por um eletrodo negativo (cátodo) de um tubo contendo gás comprimido. São resultado da ionização do gás e provocam luminosidade. Os raios catódicos são identificados no final do século passado por Willian Crookes. O tubo de raios catódicos é usado em osciloscópios e televisões. Em 1895 Wilhelm Konrad von Röntgen descobre acidentalmente os raios X quando estudava válvulas de raios catódicos. Verificou que algo acontecia fora da válvula e fazia brilhar no escuro focos fluorescentes. Eram raios capazes de impressionar chapas fotográficas através de papel preto. Produziam fotografias que revelavam moedas nos bolsos e os ossos das mãos. Estes raios desconhecidos são chamadas simplesmente de "x" . Wilhelm Konrad von Röntgen (1845-1923) nasce em Lennep, Alemanha, e estuda Física na Holanda e na Suíça . Realiza estudos sobre elasticidade, capilaridade, calores específicos de gases, condução de calor em cristais e absorção do calor por diferentes gases. Pela descoberta dos raios X recebe em 1901 o primeiro prêmio Nobel de Física da História.


1895-1896: Röntgen: emissão de uma radiação diferente que chama de raio X 1912: von Laue confirma em estes trabalhos.

Final do séc. XIX[editar | editar código-fonte]

O Fim da Física

"Agora, não há mais nada novo para ser descoberto pela Física. Tudo o que nos resta são medições cada vez mais precisas."[6]

No final do século XIX, parece que a física está acabada para a maioria dos físicos.

Os raios catódicos são identificados no final do século XIX por Hottorf, e aperfeiçoados por Goldstein e Crookes


Art Nouveau[editar | editar código-fonte]

Inaugurou o que hoje chamamos de designer gráfico

artistas descontentes

arte ‘comercial’:

arquitetura: caixote decorado ‘mecanicamente’

ordens gregas ← estruturas de madeira

novos padrões ← aço?

Horta: curvas orientais Þ Art Nouveau

Mecânica Clássica (geométrica) → Mecânica Quântica (ondulatória) ?


Hotel Tassel, Horta[editar | editar código-fonte]

Casa Batló, Gaudí[editar | editar código-fonte]

Séc. XX[editar | editar código-fonte]

Pierre e Marie Curie[editar | editar código-fonte]

pesquisa em química sobre as substâncias a que dão o nome de radioativas

Radioactividade[editar | editar código-fonte]

É a desintegração espontânea do núcleo atômico de alguns elementos (urânio, polônio e rádio), resultando em emissão de radiação. Descoberta pelo francês Henri Becquerel ( 1852 - 1909) poucos meses depois da descoberta dos raios X. Becquerel verifica que, além de luminosidade, as radiações emitidas pelo urânio são capazes de penetrar a matéria.

  Dois anos depois, Pierre Curie e sua mulher, a polonesa Marie Curie, encontram fontes radiativas muito mais fortes que o urânio. Isolam o rádio e o polônio e verificam que o rádio era tão potente que podia provocar ferimentos sérios e até fatais nas pessoas que dele se aproximavam.

Existem três tipos de radiação; alfa, beta e gama. Á radiação alfa é uma partícula formada por um átomo de hélio com carga positiva. Radiação beta é também uma partícula, de carga negativa, o elétron. A radiação gama é uma onda eletromagnética. As substâncias radiativas emitem continuamente calor e têm a capacidade de ionizar o ar e torná-lo condutor de corrente elétrica. São penetrantes e ao atravessarem uma substância chocam-se com suas moléculas.


  • natural: urânio, tório
  • artificial: reactores, plutônio, tecnécio

Efeitos biológicos[editar | editar código-fonte]

  1. Ionização atômica: radicais livres
  2. Átomos excitados: reacções químicas
  3. Alterações biológicas no núcleo

Aplicações das radiações[editar | editar código-fonte]

  • imageologia: radiografia, TAC, termografia
  • terapias: infravermelhos, ultravioletas, raios X, laser

Rutherford & Soddy[editar | editar código-fonte]

1900-1904: hipótese da transmutação dos átomos radioativos

ousada para a época, sofreu várias críticas.

Radiação de Corpo Negro[editar | editar código-fonte]

corpo quente emite radiação

a frequência é característica da temperatura (Lei do corpo negro)

  • infravermelho (calor)
  • luz visível (rubro)
  • raios X
  • raios gama

Planck[editar | editar código-fonte]

A grande revolução que leva a Física à modernidade e a teoria quântica, que começa a se definir no fim do século XIX . É a inauguração de uma nova "lógica" resultante das várias pesquisas sobre a estrutura do átomo, radiatividade e ondulatória. Max Plank é quem define o conceito fundamental da nova teoria - o quanta. Mas a teoria geral é de autoria de um grupo internacional de físicos, entre os quais: Niels Bohr (Dinamarca), Louis De Broglie (França), Erwin, Shrödinger e Wolfgang , Pauli (Áustria), Werner Heisenberg (Alemanha), e Paul Dirac (Inglaterra).

 Quanta - Em 1900 o físico alemão Max Planck afirma que as trocas de energia não acontecem de forma continua e sim em doses, ou pacotes de energia, que ele chama de quanta. A introdução do conceito de descontinuidade subverte o princípio do filósofo alemão Wilhelm Leibniz (1646-1716), "natura non facit saltus"( a natureza não dá saltos), que dominava todos os ramos da ciência na época.
   Max Planck - (1858-1947) nasce em Kiel, Alemanha. Filho de juristas, chega a oscilar entre a carreira musical e os estudos científicos. Decide-se pela Física e se dedica à carreira acadêmica até o fim da vida. Em 14 de dezembro de 1900, durante uma reunião da Sociedade Alemã de Física, apresenta a noção de "quanta elementar de ação". Em sua autobiografia Planck diz que na época não previa os efeitos revolucionários dos quanta. Em 1918 recebe o prêmio Nobel de Física.


hipótese de radiação em pacotes, que denominou, no singular de quantum.

freqüência proporcional à energia contida


Radiação de Corpos Negros[editar | editar código-fonte]

  • h: cte. de Planck: 6,63´10-34 J·s
  • k: cte. de Boltzmann: 1,38´10-23 J/K
  • 12/1900: “elemento de energia” ® quantum
  • radiação contínua

Pontilhismo[editar | editar código-fonte]

Georges Seurat[editar | editar código-fonte]

estudou Maxwell e Helmholtz buscando colocar a óptica científica a serviço da representação pictórica.

além de querer pintar de acordo com idéias solidamente científicas, ele quis representá-las sobre a tela.

pinta a primeira obra descontínua desde o Renascimento, inaugurando o pontilhismo (divisionismo).


Descontinuidade[editar | editar código-fonte]

Física: teoria quântica

Biologia: desenvolvimento da genética


Tarde de Domingo na Ilha de Grande Jatte, Seurat[editar | editar código-fonte]

Detalhe de La Parade, Seurat[editar | editar código-fonte]

Espectros de emissão[editar | editar código-fonte]

O elemento Hélio foi descoberto por meio da espectroscopia da luz solar: encontraram Hidrogênio, outros elementos conhecidos e um que não se conhecia ainda, então deram-lhe o nome de "Hélio" devido ao deus grego do sol "Helios".

Bohr[editar | editar código-fonte]

início da visão quântica

utiliza a teoria quântica de Planck

estados estacionários

órbitas clássicas


Modelo Atômico de Bohr[editar | editar código-fonte]

Surge em 1913, elaborado por Niels Bohr (1885-1962). Segundo ele, os elétrons estão distribuídos em níveis de energia característicos de cada átomo. Ao absorver um quanta de energia, um elétron pode pular para outro nível e depois voltar a seu nível original, emitindo um quanta idêntico.


Interpretação de Espectros

cte. de Rydberg: 1,097´107 m-1

raio de Bohr: 5,292´10-11 m

racionaliza dados espectroscópicos

passo decisivo no conhecimento do átomo

comparável à introdução do sistema de Copérnico

deu sólida base experimental à elaboração da mecânica quântica

estudou as variações progressivas das propriedades químicas dos elementos

Albert Einstein[editar | editar código-fonte]

Dados Biográficos[editar | editar código-fonte]

Aos 3 anos é considerado retardado pelo pai

Aos 23 anos começa a elaborar a Teoria da Relatividade (Restrita)

1905 - publica a TR sob o título de “sobre a Termodinâmica dos corpos em movimento”

1916 - enuncia a Teoria da Relatividade Geral

1921 - Prêmio Nobel de Física por seus estudos sobre o efeito fotoelétrico


Efeito Fotoelétrico[editar | editar código-fonte]

probl. da intensidade

probl. da freqüência

03/1905: radiação quantizada

Teoria corpuscular da luz

Planck (1913): Einstein “perdeu o rumo nas suas especulações” de Broglie

raciocinou por analogia: existem cargas positivas e negativas, frio e o calor, etc.

o universo observável é composto inteiramente de matéria e energia (luz, raios cósmicos, etc.).

previu o comprimento de onda de uma radiação associada a um elétron


Dualismo Partícula-Onda[editar | editar código-fonte]

A grande marca da mecânica quântica é a introdução do conceito de dualidade e depois, com Werner Heisenberg, do princípio de incerteza. Para a mecânica quântica, o universo é essencialmente não-deterministico. O que a teoria oferece é um conjunto de prováveis respostas. No lugar do modelo planetário de átomo, com elétrons orbitando em volta de um núcleo, a quântica propõe um gráfico que indica zonas onde eles têm maior ou menor probabilidade de existir. Toda matéria passa a ser entendida segundo uma ótica dual: pode se comportar como onda ou como partícula. É o rompimento definitivo com a mecânica clássica, que previa um universo determinístico.


Einstein, de Broglie & Schrödinger

energia quantizada: partícula

momento linear como função do comprimento de onda: onda

de Broglie (1923): extensão à matéria

difração de elétrons (1927)

Princípio da Complementaridade[editar | editar código-fonte]

Bohr (1928): partícula e onda: aspectos complementares mas não simultâneos

Davies: “não tente visualizar uma onda-partícula!”


Surrealismo[editar | editar código-fonte]

Incompreensibilidade

"Durante a história da humanidade, nenhum estilo foi completamente incompreensível para o público como a arte que se produziu a partir do início do século XX. Em certa medida, o aparecimento de uma arte impenetrável tem uma ligação com o surgimento de uma ciência que também desnorteou o público das suas noções básicas da realidade."[7]

Surrealismo: prega o sonho, a negação da consciência, o abandono da razão sobre o ato criativo

Física Clássica: ancorada em equações matemáticas

Física Moderna: parece necessitar a negação da consciência do mundo

trouxeram uma forma nova de ver e interpretar a Natureza

aproxima-se da noção de complementaridade: vida e morte, real e imaginário, passado e futuro, o comunicável e o incomunicável, a altura e a profundidade[8]


O império das luzes, de Magritte[editar | editar código-fonte]

"A paisagem leva-nos a pensar na noite, o céu no dia. Na minha opinião, esta simultaneidade de dia e noite tem o poder de surpreender e de encantar. Chamo a este poder poesia."[9]

Só percebemos a noite porque existe o dia. Noite e dia são noções que não existem isoladamente. Podemos dizer que, mais do que opostos, noite e dia são conceitos complementares.[10]

Incompreensibilidade[editar | editar código-fonte]

"Tanto o átomo quanto o instrumento de medida são incompreensíveis. Não podemos compreender o mundo quântico porque este é estranho ao entendimento humano. A pintura surrealista também é, por vezes, incompreensível a partir de uma racionalidade clássica, ou melhor, de uma consciência realista. É necessário buscar uma supra-realidade."[11]


Realidade[editar | editar código-fonte]

"A interpretação de Copenhague nos diz que não podemos falar do real, mas apenas das representações que fazemos dele. Além disso, afirma que devemos abandonar as imagens e as linguagens clássicas se quisermos compreender os fenômenos atômicos. Só a matemática nos dá acesso a esses fenômenos. Novamente, Magritte nos ajuda a entender o que a interpretação de Copenhague fala sobre a realidade."[12]

Efeito Compton[editar | editar código-fonte]

Compton (1923): dois picos: l e l’

fóton perde energia na colisão com elétron livre Þ l’< l

colisão com elétron não livre: elástica Þ l

colisão c/ conservação de momento e de energia

extensão do modelo dualístico ao raio-X



Princípio de Incerteza[editar | editar código-fonte]

Em 1927 Werner Heisenberg formula um método para interpretar a dualidade da quântica, o princípio da incerteza. Segundo ele, pares de variáveis interdependentes como tempo e energia, velocidade e posição, não podem ser medidos com precisão absoluta. Quanto mais precisa for a medida de uma variável, mais imprecisa será a segunda. "Deus não joga dados", dizia Albert Einstein, negando os princípios na nova mecânica.


Heisenberg (1927)

não se pode saber ao mesmo tempo onde está e com qual velocidade

Þ abandonar a “falácia da bolinha”

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961)[editar | editar código-fonte]

Dados Biográficos[editar | editar código-fonte]

físico austríaco

1933: deixou Alemanha devido ao Nazismo

1933: em Oxford mas com problemas por ser adúltero, bem como sua mulher, com seu amigo Weyl

1934: não conseguiu Princeton nem Edimburgo por causa do seu relacionamento

1936: conseguiu posição em Graz

1938: Hitler invade Áustria, foge p/ Itália

1940: convidado para estabelecer o Instituto de Estudos Avançados em Dublin mantém casos escandalosos com estudantes

1944: publica O que é a vida?, discussão sobre a Neguentropia e sobre uma molécula complexa que contém o código genético que inspira Watson e Crick a pesquisar o ‘gene’ e acabar descobrindo a molécula de DNA

sempre teve interessa na filosofia Vedanta do Hinduísmo, inspirando especulações sobre a possibilidade de que a consciência individual seja apenas a manifestação de uma consciência unitária que pervade o Universo

1922: publica artigo "Quantisierung als Eigenwertproblem“ na Annalen der Physik, contendo sua equação, que dava os níveis de energia corretos para o átomo de Hidrogênio

obteve a ‘equação de movimento’ quântica

descreve a evolução da ‘função de onda’ da partícula

embora seja chamada de ‘equação de onda’, é, na verdade, uma equação de difusão


Função de onda[editar | editar código-fonte]

na Mecânica Clássica, um sistema é completamente descrito pela posição e velocidade de todas as partículas. Sua evolução é determinista.

na Mecânica Quântica, a descrição do sistema termina ao nível da função de onda. Sua evolução é probabilista.

função complexa das coordenadas

Born (1926): interpretação probabilística

Schrödinger: eYY*: densidade de carga Y: no espaço de configurações

Orbitais atômicos[editar | editar código-fonte]

Irrealidade[editar | editar código-fonte]

"Os físicos estão se acostumando, pouco a pouco, a considerar as órbitas eletrônicas etc., não como realidade e sim como uma espécie de ‘potência’. A linguagem terminará se acostumando, ao menos até certo ponto, a esta situação real. Mas não é uma linguagem precisa com que se possa empregar os modelos lógicos normais, é uma linguagem que produz imagens em nossa mente, porém junto com elas provoca também a sensação de que as imagens só têm uma vaga relação com a realidade, que representam somente uma tendência até a realidade."

Heisenberg

Princípio da Correspondência[editar | editar código-fonte]

"As equações da Física Quântica reduzem-se às leis clássicas, nas condições em que há concordância entre essas leis clássicas e a experiência."[13]


Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984 )[editar | editar código-fonte]

Dados Biográficos[editar | editar código-fonte]

1928: quântica + relatividade = Equação de Dirac

soluções quadridimensionais

  • 2 para os estados do elétron
  • e as outras 2?

Þ pósitron (1932) Þ antimatéria

1930: publica Principles of Quantum Mechanics, livro-texto até hoje inclui a notação bra-ket

1930: eleito para Royal Society

1933: Prêmio Nobel com Schrödinger

Várias interpretações

Abstracionismo[editar | editar código-fonte]

Desmaterialização "Kupka, Kandinsky e Malévich foram motivados pela completa desmaterialização descrita pela nova física (Miller, 2001). Hoje, a natureza não é mais apenas o que vemos diretamente, pois a ciência criou novas possibilidades de pensarmos o mundo ao nosso redor. A essência dos objetos pode estar fora da aparência visual. A arte abstrata e a ciência do século XX parecem nos dizer isso."[14]


White, Kandinsky[editar | editar código-fonte]

Composição, Mondrian[editar | editar código-fonte]

Indeterminação[editar | editar código-fonte]

"A obra de Salvador Dalí também nos permite análises próximas da mecânica quântica, particularmente em relação ao princípio da indeterminação. Em vários quadros, Dalí pinta uma figura composta de diversas outras, de tal maneira que não podemos apreciar todas detalhadamente. Se optarmos por algum aspecto, perderemos outro e vice-versa. Exemplos disto podem ser vistos em Espanha (1938) e Mercado de escravos com o Busto de Voltaire (1940). No primeiro quadro, a visão da mulher nos faz perder os detalhes das batalhas que são travadas em seu interior. Já no segundo, o busto de Voltaire é formado por diversas outras figuras. Como em Espanha, não é possível visualizar com a mesma riqueza de detalhes todo o quadro. Utilizando a linguagem da mecânica quântica, podemos dizer que existe uma indeterminação intrínseca ao quadro."[15]


Espanha, Dali[editar | editar código-fonte]

Mercado de Escravos com Aparição do Busto Invisível de Voltaire, Dali[editar | editar código-fonte]

Duchamp[editar | editar código-fonte]

"O quadro Nu descendo a escada é uma resposta ao Cubismo sob a influência da descoberta dos raios X, em 1895. Duchamp busca a realidade invisível, onde o nu não está apenas despido de suas roupas, mas está, também, descarnado. Vários outros quadros da série Nus, todos de 1912, foram feitos sob forte influência da ciência contemporânea sobre Duchamp, em particular pesquisas relacionadas com elétrons e eletricidade."[16]

"Shearer e Gould (1997) afirmam que ele era um discípulo de Poincaré e entendia as geometrias não-euclidianas. Segundo Shearer, essa obra influenciou Lionel e Roger Penrose em um trabalho de 1958, onde eles anunciaram a descoberta de figuras impossíveis. Esse seria um exemplo no qual trabalho artístico teria influenciado uma descoberta científica. O que é mais típico é que a influência corra em sentido contrário, da ciência para a arte, como está bem documentado na história da arte."[17]


Nu descendo a escada, Duchamp[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Enuma elish, tablete 1
  2. Poimandres, 4
  3. Gênesis 1,2
  4. Hino órfico a Protogonus
  5. Hesíodo, Teogonia, 116-130
  6. Lord Kelvin, matemático, físico e presidente da Royal Society Britânica, em palestra para a British Association for the Advancement of Science em 1900
  7. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  8. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  9. Magritte
  10. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  11. Herbert, A realidade quântica
  12. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  13. Bohr & Heisenberg
  14. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  15. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  16. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis?
  17. REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M. Ciência e arte: relações improváveis?
  • HALLIDAY, RESNICK & WALKER, Fundamentos de Física, vol. 4, cap. 43, 44 e 45
  • MORTIMER, Linguagem e formação de conceitos no ensino de Ciências, cap. 3
  • PESSOA, Jr., Osvaldo. Conceitos de Física Quântica.
  • HERBERT, Nick. A realidade quântica: nos confins da nova física. Rio de Janeiro: Francisco Alves, 1989.
  • REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis? História, Ciências, Saúde - Manguinhos, out./2006.Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/hcsm/v13s0/04.pdf>
  • GOMBRICH, E.H. História da Arte.
  • HEISENBERG, W. A parte e o todo. (Contraponto)
  • MEDAWAR, Jean. PYKE, David. O presente de Hitler: cientistas que escaparam da alemanha nazista. (Record), 2003
  • Cosmogonia
  • Mecânica Quântica
  • Interpretações da Mecânica Quântica


Crystal Clear app kaddressbook.png Este módulo tem a seguinte tarefa pendente: Incuir linha de tempo