Introdução à teoria quântica
A teoria quântica é um ramo da física que estuda o comportamento das partículas subatômicas, como elétrons e prótons. Ela desafia a nossa compreensão clássica da realidade, apresentando conceitos como a superposição de estados e o entrelaçamento quântico. Os cientistas que trabalham com a teoria quântica têm o desafio de lidar com um mundo em que as leis da física clássica não se aplicam.
Quem foi Wigner e seu amigo?
Eugene Wigner foi um físico teórico húngaro que contribuiu significativamente para a teoria quântica. Ele foi um dos principais criadores da teoria da matriz de dispersão, que é uma ferramenta matemática fundamental para a física de partículas. Wigner também fez contribuições importantes para a teoria de grupos e representações, que tem aplicações em muitas áreas da física, incluindo a física quântica.
O amigo de Wigner a que nos referimos é um personagem imaginário que ele usou em uma aula de física quântica para ajudar seus alunos a entender os conceitos abstratos da teoria quântica. O amigo é uma caixa que contém um gato vivo ou morto, dependendo do resultado de uma medida em uma partícula subatômica. Essa ideia ficou conhecida como o "gato de Schrödinger", em homenagem ao físico austríaco Erwin Schrödinger, que a propôs pela primeira vez.
A contribuição de Wigner para a física quântica
Além da teoria da matriz de dispersão e da teoria de grupos, Wigner fez outras contribuições importantes para a física quântica. Ele foi um dos primeiros a investigar a simetria em sistemas quânticos, o que levou ao desenvolvimento da teoria da simetria quântica. Wigner também estudou a relação entre a mecânica quântica e a termodinâmica, contribuindo para o desenvolvimento da teoria quântica de sistemas abertos.
Wigner foi premiado com o Nobel de Física em 1963, juntamente com Maria Goeppert-Mayer e J. Hans D. Jensen, pela descoberta de simetrias importantes na estrutura dos núcleos atômicos e suas conseqüências para a física nuclear.
Entendendo a teoria quântica com a ajuda de Wigner e seu amigo: exemplos práticos
O gato de Schrödinger é um exemplo prático que ajuda a ilustrar a ideia de superposição de estados na teoria quântica. Em termos simples, a superposição de estados significa que uma partícula subatômica pode estar em dois estados diferentes ao mesmo tempo, até que seja medida. O amigo de Wigner é uma maneira de visualizar essa ideia, imaginando um objeto que contém dois estados opostos ao mesmo tempo.
Outro exemplo prático é o entrelaçamento quântico, que é um fenômeno em que duas partículas subatômicas se tornam interdependentes umas das outras, mesmo que estejam separadas por grandes distâncias. O entrelaçamento quântico tem aplicações importantes em tecnologias como a criptografia quântica e a computação quântica. Com a ajuda de exemplos como esses, é possível entender melhor os conceitos complexos da teoria quântica e suas aplicações em diferentes áreas da ciência e da tecnologia.
