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42. A Física Quântica: O Mundo das Partículas Subatômicas A física quântica é a teoria que descreve o comportamento das partículas subatômicas — os constituintes fundamentais da matéria — em escalas muito pequenas. Ela desafia as intuições da física clássica e tem uma série de características surpreendentes e contraintuitivas, como o princípio da incerteza de Heisenberg, a superposição de estados e o entrelaçamento quântico. A Dualidade Partícula-Onda Uma das descobertas mais fascinantes da física quântica é a dualidade onda-partícula, que afirma que as partículas subatômicas, como elétrons e fótons, podem se comportar tanto como partículas quanto como ondas, dependendo de como são observadas. Experimentos como a dupla fenda demonstraram que partículas como os elétrons podem passar por duas fendas ao mesmo tempo, interferindo consigo mesmas, algo que é típico de ondas. Esse comportamento contradiz a ideia clássica de que as partículas devem seguir trajetórias bem definidas. Princípio da Incerteza de Heisenberg O princípio da incerteza de Heisenberg, formulado por Werner Heisenberg em 1927, afirma que não podemos conhecer simultaneamente com precisão tanto a posição quanto a velocidade (ou momento) de uma partícula. Quanto mais precisamente tentamos medir uma dessas propriedades, mais incerta se torna a outra. Esse princípio desafia a ideia clássica de que, em escalas muito pequenas, podemos medir as propriedades das partículas de maneira determinística. O conceito de superposição afirma que uma partícula pode existir em múltiplos estados ao mesmo tempo até que seja medida. Por exemplo, um elétron pode estar em várias posições ou até mesmo em vários estados de energia simultaneamente. Somente quando uma medição é feita é que o sistema "colapsa" para um estado específico. Embora pareça distante das experiências cotidianas, os princípios da mecânica quântica são a base para várias tecnologias modernas, como os transistores, computadores quânticos, células solares, lasers e até mesmo a tomografia por ressonância magnética (RMN) usada em medicina. Questões sobre a Física Quântica 1. O que descreve a dualidade partícula-onda na física quântica? X a) Que as partículas podem se comportar como partículas e ondas. b) Que todas as partículas têm uma carga elétrica positiva. c) Que as ondas são compostas por partículas subatômicas. d) Que a luz é composta exclusivamente por partículas. 2- O que é o entrelaçamento quântico? X a) Um fenômeno em que duas partículas podem se correlacionar instantaneamente, independentemente da distância. b) Uma característica das partículas que as faz se aniquilarem entre si. c) A capacidade das partículas de viajar mais rápido que a luz. d) A interação entre partículas de matéria e antimateria.