Max Planck, o Messias da física quântica

Se os físicos escrevessem história, estaríamos agora no segundo século da nossa era, especificamente no ano 116 de Planck, o físico alemão que mudou a nossa visão do mundo quando lançou a pedra angular da teoria quântica no ano 1900 (da era cristã).) E incrivelmente, alguns dos seus professores tinham recomendado que ele se dedicasse à matemática, pois a física não tinha futuro.

Quando Max Planck (1858-1947) entrou na universidade, parecia que no campo da física tudo já tinha sido descoberto. No final do século XIX os físicos compreendiam muito bem o movimento, a matéria, a energia, o calor, o electromagnetismo e a luz quando eram considerados separadamente, mas a forma como se relacionavam uns com os outros era menos clara. Por exemplo, os físicos tinham dificuldade em explicar a forma como os corpos quentes irradiam energia.

p>Embora o corpo humano emita radiação infravermelha, não está suficientemente quente para emitir luz visível; no entanto, o Sol ou um prego quente certamente está. Se o prego for ainda mais quente, a sua luz será predominantemente alaranjada, amarela, verde, azul e violeta. Isto não era forma de encaixar esta observação com qualquer fórmula construída de acordo com as regras da física clássica, e assim, aos 42 anos de idade, Planck decidiu saltar estas regras e retirou da sua manga um número fixo contendo 34 zeros, que introduziu entre as incógnitas nas suas equações. No início, utilizou este pequeno número apenas porque isso lhe permitiu resolver o problema, mas meses mais tarde apercebeu-se do seu significado. Tinha descoberto que a radiação não era um fluxo constante de energia, mas sim que a energia é irradiada e absorvida em pequenas porções indivisíveis, a que chamou quanta. Isso soava tão ridículo como se alguém que pressiona uma tecla no teclado de um órgão ouvisse um som intermitente e agitado

Planck fosse um bom músico. Os concertos que deu na sua casa em Berlim serviram como um ponto de encontro pacífico para cientistas, teólogos, filósofos e linguistas dedicados. Virar este mundo intelectual de cabeça para baixo foi a coisa mais distante da sua mente; de facto, Planck foi o primeiro a desconfiar da sua teoria quântica e esforçou-se muito para se livrar desse pequeno número (e das suas implicações revolucionárias), a que agora chamamos a constante de Planck. Mas ele falhou e a sua teoria mudou a física para sempre, pelo que recebeu o Prémio Nobel em 1918. Nem conseguiu impedir os nazis, que chegaram ao poder na década de 1930, de controlar e utilizar a Sociedade Alemã da Ciência para os seus interesses belicosos, uma organização presidida por Planck. Por conseguinte, demitiu-se. Ele suportou viver na Alemanha até ao fim da Segunda Guerra Mundial, apesar de ter perdido todas as suas notas científicas num bombardeamento e de ter o seu filho executado, acusado de conspirar para assassinar Hitler.

Apesar de alguma resistência inicial, primeiro Einstein e depois muitos outros cientistas adoptaram as ideias quânticas de Planck para explicar que as ondas de luz por vezes se comportam como um fluxo de partículas, e que os electrões que giram em torno dos átomos são simultaneamente partículas e ondas; ou para descobrir que existem mais formas de produzir luz do que queimando algo ou aquecendo um metal. Os benefícios foram enormes: tubos fluorescentes, lasers, electrónica…

Abrigado a Planck e à sua teoria quântica, a física podia agora ser aplicada ao infinitamente pequeno, mas em troca tornou-se algo para além da nossa imaginação; um electrão ocupa todos os pontos da sua órbita simultaneamente, pode saltar para outra órbita sem passar por qualquer ponto intermédio e o seu trajecto é imprevisível, ao contrário do que acontece com um objecto em movimento, como uma bala. Pelo menos a física clássica continuou a ser útil para as coisas que podemos ver com os nossos próprios olhos. Como Niels Bohr, o primeiro a usar a teoria quântica para descrever o átomo, famoso por ter dito: “Se nada disto lhe parece chocante, então não o compreendeu.

Por Francisco Doménech para Ventana al Conocimiento

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