Numeros Quanticos

Hoje eh dia da astronoma de plantao responder mais uma pergunta la da listinha ! Preparados ? Entao senta que hoje eh dia de falar um pouco sobre Fisica Quantica.

Ha quem diga que fazer esporte faz bem para a saude. No entanto, vou demonstrar nesse post de hoje que fazer esporte eh bom, mas tudo em excesso pode levar a loucura. Imaginem voces que Paulao, rapaz forte e saudavel, triatleta IronMan, de tanto treinar para a Sao Silvestre do ano que vem comecou a ter umas ideias estranhas. A maior demonstracao de insanidade mental do rapaz foi quando ele do nada, durante uma corrida dessas, teve uma duvida cruel a respeito de uns tais numeros. Dia seguinte me veio com a seguinte pergunta:

Paulao Triatleta IronMan perguntou: Que raios eh um numero quantico????

Cara… vou te falar… e depois vem aqui me mandar ir nadar. Ta maluco ?

Kkkkk…. brincadeirinha Paulao. Saibas que gostei muito da pergunta pois alem de responde-la poderei dar umas dicas de livros sobre fisica quantica para quem estiver interessado em se aprofundar um pouco mais no tema e conhecer um pouco sobre esse lado quantico da Fisica .

Eu nao lembrava muito bem dos detalhes pois estudei isso no colegio e depois na faculdade mas isso absolutamente nao faz parte da minha vida ha muitos anos. De qualquer forma valeu a pena relembrar! Incrivel como tudo parece mais simples quando vemos pela segunda vez nao eh mesmo ? Mas infelizmente a explicacao nao tem como ser muito simples. Voces vao se sentir aqui em uma aula de fisica. Tentei simplificar ao maximo e espero pelo menos que de para entender

Vamos entao a resposta ? Chega de proza e bora pra aula de Fisica…
Os numeros quanticos, que sao quatro, sao bastante utilizados na fisica teorica, mais precisamente na fisica quantica, ou mecanica quantica. Cada numero quantico nos da uma informacao sobre o eletron de forma que dois eletrons em um mesmo atomo nunca terao os mesmos quatro numeros quanticos. Isso quer dizer em outras palavras que os numeros quanticos sao caracteriscos de cada eletron em um atomo podendo ser usado para especifica-los ou diferencia-los dentre outros.

Esses quatro numeros quanticos sao conhecidos como:

1. Numero quantico principal (n) - que carrega a informacao sobre o nivel de energia que o eletron se encontra. Ai eh que vem a historinha do principio de exclusao do Linus Pauling que voce lembrou, que basicamente diz que dois eletrons nao podem ocupar o mesmo estado quantico ao mesmo tempo. Em outras palavras, dois eletrons identicos nao podem estar no mesmo nivel de energia em um mesmo atomo simultaneamente.

2. Numero quantico de momento angular (l) - esse por sua vez carrega a informacao sobre a forma do orbital do eletron. Tambem podemos pensar nele como sendo o que esta relacionado com o sub-nivel de energia.

3. Numero quantico magnetico (m) - Esse numero nos diz a orientacao da nuvem eletronica.

Mas pera ai… pra que serve essa coisa toda na pratica ? Vamos simplificar ? Basicamente esses tres numeros servem para nos dizer qual eh a forma do orbital. A figurinha abaixo mostra alguns exemplos, mas imagine que na realidade temos uma figura 3D completa girando ao redor do eixo vertical.

Mas pera ai, para que lado ta girando ? Calma que ainda ta faltando um numero nao eh mesmo ? Pois eh. Ta sim.

4. Numero quantico de spin (s) - pois eh justamente esse ai que diz para que lado eh que o eletron esta girando ao redor de seu proprio eixo.

Vale a pena notar aqui que no mundo quantico as mudancas sao discretas, ou seja, se da em saltos inteiros e nao de forma continua. Isso quer dizer que os numeros quanticos sempre mudam de 1 unidade e nunca por uma fracao. Por exemplo, ele vai de 1 para 2 mas nunca de 1 para 1.5. Essa eh o conceito basico da fisica quantica . Outra coisa interessante eh que esses numeros se aplicam ao eletron num atomo mas outros sistemas ligados vao possuir outros numeros, dependendo de sua configuracao.

E eh isso ai. Gostou da Fisica Quantica ? Mas isso eh apenas um pedacinho muito pequenininho dela. Tem muita coisa bacana para entender. Quer entender mais um pouquinho entao ? Como sei que tem muita gente que pode se interessar pelo assunto, pedi umas indicacoes de livros faceis de ler, do tipo divulgacao cientifica, para um colega meu da faculdade que trabalha especificamente com Fisica Quantica hoje em dia.

A primeira coisa que ele me respondeu foi que divulgacao cientifica em mecanica quantica era algo bem complicado de achar. No entanto ele me indicou alguns, entao ai vao a dicas.

Entre os livros basicos do tipo be-a-ba estao: Alice no Pais do Quantum de Robert Gilmore e “30 Years that Shook Physics” de George Gamow, mas esse ultimo nao sei se tem em portugues.

O Edu me lembrou de um livro que tambem fala sobre o tema que se chama “O incrivel mundo da fisica moderna” do Gamow.

Para os mais avancadinho e que querem arriscar um nivel mais puxado e assuntos mais especificos vale a pena ler sobre dois temas bastante populares na Fisica Quantica. O primeiro livro eh “A unificacao das forcas fundamentais” de Abdus Salam que fala sobre as 4 forcas da natureza e as tentativas de unificacao. Outro livro interessante eh o “QED a estranha teoria da luz e da matéria” do Feynman. QED quer dizer eletrodinamica quantica. Esse ultimo eu li quando estava na faculdade e gostei muito ! Eu adoro o Richard Feynman. Ele foi um fisico realmente fantastico. Inclusive ele chegou a passar um tempo no Rio de Janeiro. Ele dizia gostar muito do Brasil. Recomendadissimo, mas ja aviso que nao eh coisa facil de entender… para quem gosta de coisas mastigadinhas eh melhor ficar com os de cima e deixe esses dois de baixo para quem quer queimar as pestanas mesmo.

E agora ? Ainda tem mais duvidas ? Entao aproveite ! Clique nesse link AQUI e va ate a pagina do Pergunte a uma Astronoma agora mesmo ! Mas deixe sua pergunta la e nao aqui ta bom ? Apenas para ficar organizadinho

beijos quanticos para todos e ate amanha !

Lys

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