Alguém sabe sobre a Experiência quântica de dupla fenda e sobre a Teoria Dualística de De Broglie?

Question

Alguém poderia emitir sua opinião sobre a Experiência quântica de dupla fenda, e suas implicações religiosas e filosóficas, além de me explicar a a Teoria Dualística de De Broglie,esclarecendo se o elétron é partícula ou onda?

Answer 1

Para a ciência clássica, o universo se divide em duas formas: partícula e ondas. As partículas são tudo o que é pálpavel, que tem substância, e principalmente, massa. Já as ondas são formas de transmissão de energia, vibrações que se propagam através de um meio material, como, por exemplo, o som, e portanto, não tem existência própria.

Na Mecânica Quântica, as minúsculas partículas que compõe a matéria comportam-se, em muitas experiências, como se fossem ondas, e obedecem a padrões de comportamento probabilísticos, ou aleatórios, onde uma única partícula pode estar em vários lugares ao mesmo tempo, ou até em lugar nenhum.

A experiência da Dupla Fenda é a mais emblemática das experiências quânticas dessa natureza.
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Answer 2

A experiência da fenda dupla é uma grande encrenca. A Física Quântica nos mostra que o Universo tem coisas muito estranhas, que deixam confusas aquelas pessoas que querem encontrar a razão lógica das coisas.

Partículas e ondas deveriam ser coisas totalmente diferentes, mas os elétrons, por exemplo, apresentam esse comportamento duplo, dependente da situação. No caso da fenda dupla, o padrão projetado no anteparo é o resultado de uma interferência ondulatória.

Mas, para quem tenta explicar esse fenômeno pela interferência mútua dos elétrons, é bom saber que o padrão projetado continua registrando as mesmas faixas quando os elétrons são disparados um de cada vez, mesmo que numa taxa de 1 por hora.

O pior de tudo é a suposição da influência da mente nesses processos. No fim a gente fica desconfiando que nós é que estamos construindo a realidade. É coisa de endoidar.

Dizem que quem afirma que entendeu a Mecânica Quântica é quem menos percebeu as chocantes implicações de seus estranhos fenômenos.

Pelo menos eu admito que ainda não entendi nada.
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Answer 3

A teoria quântica é de natureza probabilística.
Diferente da teoria clássica onde podermos prever a posição e velocidade de um objeto, na teoria quântica isto não é possível. Isto fundamenta-se na Relação de Incerteza de Heisenberg. Ao afirmamos a posição(tempo) nada poderemos dizer a respeito da velocidade(energia) e vice-versa.Contudo, o produto posição(tempo) x velocidade(energia) deverá ser menor que uma constante (a constante de Planck : a escala que divide a teoria clássica da quântica ).

O experimento de dupla fenda caracteriza a natureza probabilística da teoria quântica. Qual buraco a partícula prefere? Em média o que é observado? Até chegar à fenda como propaga-se? Ao chegar na fenda como comporta-se? Depois da fenda como propaga-se?

O elétron propaga-se como uma onda, mas interage como uma partícula. "Uma viagem": um elétron ao passar na sua frente propaga-se como uma onda caso você esteja de olhos fechados ( não o observa; logo não interage com ele ), mas se você abre os olhos ele comporta-se como uma partícula ( observa-o; logo interage com ele). Este é um grande problema ( ou não ) da mecânica quântica: modifica-se o estado do sistema quântico quando interage-se com ele. Cabe aos cientistas tirar proveito disto.

Procure na rede: O gato de Schroedinger!

Answer 4

Deixe-me começar pela última parte da pergunta, pois ajuda no resto. A mecânica quântica é uma teoria que se aplica a sistemas microscópicos, onde as leis da física clássica não valem. Partícula e onda são dois conceitos puramente clássicos e qualitativamente antagônicos (um tem a ver com localização e outro com delocalização espacial). Não é possível descrever nenhum fenômeno quântico com exemplos clássicos, pois a mecânica clássica não se aplica. Assim, entes quânticos (partículas elementares, átomos etc.) não são nem partícula nem onda. Aliás, a pergunta por si não faz sentido! São todos entes quânticos, que interagem fortemente com o aparato experimental (diferente dos corpos macroscópicos) e possuem comportamento que apresentam "característica de partícula" ou "característica de onda" (note as aspas) dependendo do tipo de aparato experimental que é utilizado. Assim, uma experiência de fenda dupla vai ter que apresentar caráter ondulatório se for realizada com um número muito grande de partículas (a distribuição de partículas na tela de observação), porém uma tela fosforescente vai mostrar apenas um "ponto" de impacto se enviarmos um elétron de cada vez (a experiência já foi feita). Outras como efeito fotoelétrico ou a experiência de Franck-Hertz mostram resultados que podem ser entendidos supondo o elétron (ou a luz) como "partículas". Na realidade, são todos entes quânticos e jamais serão "partícula" ou "onda". Esse detalhe gera muita confusão. A hipótese de complementaridade de de Broglie diz o seguinte: Se a luz (que era encarada como onda) pode apresentar caráter corpuscular (efeito fotoelétrico), o mesmo deve ser verdade para as partículas - deve haver um comprimento de onda associado a cada uma delas, como se o elétron fosse onda. Foi uma conjectura muito arrojada, que levou a experiências do tipo fenda dupla com elétrons da tua pergunta, e também à difração de elétrons (prêmios Nobel para quem fez as experiências e para o de Broglie). Minha opinião sobre a experiência de fenda dupla é que ela é maravilhosa no sentido que mostrou sem sombra de dúvida que a luz se comporta como onda (no começo dos 1800, com Young) e depois foi utilizada como sugerido pela idéia de de Broglie para verificar esse comportamento essencialmente quântico das partículas elementares (e mostrar que elas não são nem partícula nem onda no sentido "clássico"). Desse tipo de experimento não vejo implicações religiosas nem filosóficas. Mas da hipótese de de Broglie e, principalmente, da confusão da história de dualidade partícula-onda (que já falei que não existe pois não se pode usar aproximações clássicas para representar entes quânticos) muita coisa apareceu. Muitas pessoas fazem paralelos com dualidade corpo-alma, yin-yang, todo tipo de metaforização que até são interessantes, mas centradas em cima de uma suposta "dualidade" que efetivamente não existe para quem realmente entende de mecânica quântica. O que sempre ocorre é uma má divulgação da ciência para os leigos, que gera confusão e imprecisões que infelizmente se propagam mais rápido que qualquer tentativa de correção, já que possuem mais apelo emocional e de marketing do que simplesmente assumir que você não fez uma pergunta válida... Paciência, o erro já foi feito no passado e vai ser difícil corrigir esse mal-entendido de divulgação...

Answer 5

Alguns físicos conceituam eletron como uma partícula, entre eles o famoso físico inglês comtemporâneo, John Peter Novalls.
Outros conceituam elétron como onda luminosa, como o conceituado físico holândes de Harvard, Jannick Hobbers Ulrich.

Answer 6

Eu heim!!
Lembrei de uma outra pergunta: a menina perguntou o que poderia fazer com cara chato que achava que sabia tudo... Seria uma boa fazer esta pergunta para ele hahahaha
Garanto que ele iria se lascar!!! rssss