Regras Naturais

Gravidade, Electromagnetismo, Força Nuclear Forte e Força Nuclear Fraca

Nossa realidade contêm muitas informações do macro ao micro. O desejo de nossa espécie em entender o cosmo nos levou a conseguir catalogar 4 leis fundamentais da natureza, que são: a gravidade, electromagnetismo, força nuclear forte e força nuclear fraca. Porém, há outras forças que a humanidade não consegue explicar, algumas delas são as descritas como matéria escura e energia escura. O cosmo possui muitos mistérios e esse artigo tentará levar você a um pouco do entendimento dele e a levantar dúvidas, já que há muitos mistérios a serem descobertos.

O texto a seguir é um resumo de uma postagem. A postagem completa pode ser encontrada em: http://rarongi.blogspot.com/2014/06/fisica-quantica-e-eletrica.html

Alguns experimentos, descobertas e conceitos que indico:
1800 - Experimento da dupla fenda de Thomas Young
1839 - Efeito fotoelétrico  observado por Alexandre-Edmond Becquerel
1886 - Efeito fotoelétrico confirmado por  Heinrich Hertz
1924 - Dualidade partícula-onda foi enunciado por Louis-Victor de Broglie.
1926 - O termo fóton cunhado por Gilbert N. Lewis.
1927 - Princípio da incerteza proposto por Werner Heisenberg.
1928 - Princípio da complementaridade enunciado por Niels Bohr.
1956 - Experimento biprisma de elétrons realizado por Möllenstedt & Düker.
2011 - Experimento da dupla fenda de Aephraim Steinberg

Quando se tenta utilizar a eletrodinâmica e a mecânica clássica para explicar os fenômenos atômicos, os resultados a que chegamos se encontram em contradição com a experiência prática.

O que se vê com mais clareza é a contradição a que se chega ao aplicar a eletrodinâmica ordinária ao modelo de átomo em que os elétrons se movem em torno do núcleo seguindo órbitas clássicas.

Neste movimento, como em qualquer movimento acelerado das cargas, os elétrons deveriam irradiar continuamente ondas eletromagnéticas. Ao irradiar, os elétrons perderiam sua energia o que deveria conduzir no final a sua queda no núcleo atômico. Para tal, o átomo deveria ser obrigatoriamente instável.

A profunda contradição entre a teoria e a prática experimental atesta a construção de uma teoria aplicável aos fenômenos atômicos. Os fenômenos que ocorrem com partículas de massa muito pequena e em regiões muito pequenas do espaço, exige um caminho especial onde as leis e as idéias clássicas fundamentais devem ser reordenadas.

1800 - A experiência das duas fendas consiste em deixar que a luz visível se difrate através de duas fendas.

Esquema mostrando como Young obteve o espectro de interferência no anteparo 3

Thomas Young, em 1802, realizou um importante experimento para a teoria ondulatória, no qual foram usados três anteparos. No primeiro, havia um pequeno orifício em que ocorria a primeira difração da luz proveniente de uma fonte monocromática.

O orifício único no primeiro anteparo fazia a luz atingir os orifícios do segundo anteparo em fase, transformando-os em “fontes” coerentes, já que pertenciam a uma mesma fonte original de onda. No segundo anteparo havia dois orifícios colocados lado a lado, nos quais aconteciam novas difrações com a luz já difratada no primeiro orifício.

No último anteparo eram projetadas as manchas de interferência e podiam ser observados máximos(regiões mais bem iluminadas) e mínimos (regiões mal iluminadas) de intensidade (figura acima). Quando os orifícios eram substituídos por estreitas fendas, essas manchas tornavam-se franjas de interferência, que eram mais bem visualizadas.

Esse experimento permitiu que Young entendesse melhor a difração e a interferência, interpretando a simetria das franjas e a variação da intensidade da luz nelas obtida (figura abaixo).

1924 - Dualidade partícula-onda foi enunciado por Louis-Victor de Broglie.

Constitui uma propriedade básica dos entes físicos em dimensões atômicas - e por tal descritos pela mecânica quântica - que consiste na capacidade dos entes físicos subatômicos de se comportarem ou terem propriedades tanto de partículas como de ondas 1 .

A dualidade partícula-onda foi enunciada pela primeira vez, em 1924, pelo físico francês Louis-Victor de Broglie, que anunciou que os elétronsapresentavam características tanto ondulatórias como corpusculares, comportando-se de um ou outro modo dependendo do experimento específico. A experiência de Young (experiência da dupla fenda) exemplifica de maneira sensível o comportamento ondulatório do elétron; e pelo que já se conhecia do mesmo como partícula - a citarem-se os experimentos realizados com o tubo de Crookes, e outros - a dualidade onda partícula deste ente: difração em fenda dupla é uma propriedade notoriamente ondulatória.

De Broglie fundou seu raciocínio inicialmente na intuição e nos conhecimentos acerca do efeito fotoeléctrico para chegar a esta conclusão. Durante seus estudos acerca do efeito fotoelétrico - estudo que lhe rendeu o prêmio nobel - Albert Einstein havia concluído que os fótons que atuavam no efeito fotoelétrico exibiam todas as propriedades esperadas de um feixe de partículas, comportando-se cada qual como uma partículas com energia E=h•f, onde f representa a frequência de onda da onda eletromagnética associada aos fótons em consideração. Einstein concluiu desta forma que, em determinados processos, as ondas se comportam como se corpúsculos fossem. De Broglie imaginou então o inverso, ou seja, se ondas se comportam como partículas, porque não esperar que partícula se comportem como ondas? Levando sua ideia a cabo e confrontando-a com dados empíricos o físico francês foi capaz de relacionar com sucesso o comprimento de ondaassociado ao comportamento ondulatório da "partícula" com a massa da referida "partícula" mediante a formula λ=h/P, onde P representa o módulo do vetor quantidade de movimento , ou seja, o produto da massa pelo módulo da velocidade (m•v) do ente; h representa a constante de Constante de Planck, e 'λ', o comprimento de onda associado.

Observando-se a fórmula verifica-se facilmente que, à medida que a massa ou sua velocidade aumenta, diminui consideravelmente o comprimento de onda. Os corpos macroscópicos têm associada uma onda, porém a massa é tão grande que se pode afirmar que apresenta um comprimento de onda desprezível, porém não nulo. Embora no mundo macroscópico tais efeitos ondulatórios sejam por tal imperceptíveis, no mundo subatômico estes certamente não o são, e por tal, na hora de se falar sobre "partículas" atômicas é muito importante se considerar a dualidade - já que o comportamento ondulatório determinado pelo comprimento de onda que possuem é a única forma de se explicar muitos de seus fenômenos.

Alguns propõem explorando os recursos de linguagem (neologismo) que não se tem "partículas" e "ondas" no mundo quântico, e sim apenas "partículas-onda" - entes físicos que se comportam ora como partícula, ora como onda.

A dualidade onda-partícula estendeu o conceito de relação de dispersão antes presente em ondulatória ao âmbito da mecânica.

1928 - Princípio conhecido como Complementaridade, foi proposto por Niels Bohr. Que diz que uma partícula quântica pode ser partícula ou onda, mas não pode ser, ao mesmo tempo, partícula e onda.