Entrevista de António Piedade a Carlos Fiolhais sobre a Teoria Quântica, na sequência do artigo anterior:
António Piedade - A que é que nos referimos quando adjectivamos de Quântica disciplinas como a Química e a Física?
Carlos Fiolhais - Referimo-nos à teoria quântica, que começou a ser proposta em 1900 e que ficou estabelecida nos anos 20 do século passado. Permite descrever o comportamento do mundo à escala atómica e subatómica, embora tenha consequências a escalas maiores. Uma boa parte da Física é quântica e podemos dizer que toda a química também é quântica, isto é, os seus fenómenos assentam nessa teoria. É uma teoria um pouco estranha pois as partículas atómicas e subatómicas não se comportam como os objectos do nosso dia a dia, mas até hoje ainda não foi contrariada por nenhum facto experimental.
AP - Que salto paradigmático ocorreu no nosso conhecimento sobre a matéria de que somos feitos, com a formulação, há mais de 100 anos, da Mecânica Quântica?
CF - A primeira mudança que custou a aceitar foi a proposta de Planck de que a energia associada à radiação era emitida não em quantidades arbitrárias, mas sim num certo número de quantidades discretas (os “quanta”). Pouco depois Einstein disse que a luz não era apenas emitida e absorvida em “quanta” mas que existia sob a forma de “quanta”: os fotões ou “grãos de luz”. A luz era, portanto, uma onda e uma partícula, por muito paradoxal que isso parecesse. Mais tarde, percebeu-se que partículas materiais como os electrões são, eles próprios, também partículas e ondas. E percebeu-se como os electrões se organizam nos átomos, como os seus “saltos” permitem a emissão e absorção de luz, e como os electrões funcionam como uma “cola” para unir átomos em moléculas ou sólidos. Percebeu-se ainda que as leis da física quântica são bem diferentes das da física clássica: por exemplo se sabemos a posição de um electrão, não podemos saber a sua velocidade (princípio de incerteza de Heisenberg).
AP - Quais as aplicações no nosso dia-a-dia do conhecimento entretanto acumulado pela mecânica quântica? Os computadores e as tecnologias da informação dependem dela?
CF - Sim, muita da tecnologia actual baseia-se na física quântica. Os transístores que estão em todo o tipo de aparelhos (por exemplo nos computadores e televisões) são dispositivos de base quântica. O laser, que está também por todo o lado (por exemplo, nos cabos de fibra óptica), é também um fenómeno quântico.
AP - Num artigo publicado primeiramente “on-line” na Nature Photonics, investigadores do Departamento de Electrónica e Telecomunicações da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia, em Trondheim (aqui), dizem terem conseguido aceder, como “hackers”, a uma chave quântica secreta, que era a garantia de segurança da informação trocada entre dois dispositivos electrónicos, disponíveis no mercado, ligados remotamente entre si por fibra óptica. Alegam terem assim mostrado a falibilidade das chaves quânticas. O que é a criptografia quântica e quais as suas aplicações actuais?
CF - A criptografia quântica é o uso das leis da física quântica para assegurar a privacidade das comunicações à distância (essa privacidade é exigida, por exemplo, quando fazemos operações bancárias no multibanco ou na Internet com o cartão de crédito). É uma das modernas aplicações da mecânica quântica. O referido artigo critica alguns aspectos de uma técnica particular. Não invalida a criptografia quântica, em geral, que é uma das esperanças para melhorar a segurança das nossas operações mais reservadas.
AP - As chaves quânticas são comuns nas Tecnologias da Informação Computadorizada? Pode dar-nos exemplos da sua utilização?
CF - A criptografia está a começar a ser usada e não há ainda exemplos de utilização corrente. Mas há protótipos. A actual criptografia tem base uma mais matemática do que física, mas funciona bastante bem! A criptografia que vier a ser adoptada no futuro funcionará decerto ainda melhor…
AP - Na sua opinião, qual é a relevância deste artigo para a robustez dos sistemas que baseiam na Criptografia Quântica?
CF - Qualquer novidade científico-tecnológica, como a criptografia quântica, tem de ser criticada e testada. Artigos como este são muito úteis pois permitem escolher melhor os sistemas a adoptar. É curioso que, passados mais de cem anos desde a sua fundação, a teoria quântica continue a dar aplicações novas. E não é apenas na criptografia. A nanotecnologia – a engenharia à escala atómico-molecular – também promete novos benefícios para todos nós…
4 comentários:
"teoria quântica, que começou a ser proposta em 1900 e que ficou estabelecida nos anos 20 do século passado"
Duplo erro! Em 1900 não existe teoria alguma quântica. Existe sim uma hipótese quântica que nunca satisfez o seu proponente - Planck. A teoria quântica actual, a segunda teoria quântica, foi formalizada por Von Neumann já nos anos trinta. Nos anos vinte existem apenas um conjunto de hipóteses desconexas, isto é, que não formam um sistema coerente. Vide Jammer (1974).
"Permite descrever o comportamento do mundo à escala atómica e subatómica."
Erro! Permite igualmente descrever o comportamento do "mundo" à escala molécular, que é aliás a essência da Química Quântica. Neste ano existem já experiências que mostram o comportamento quântico à macro-escala, isto é, escala do vísivel.
"as partículas atómicas e subatómicas não se comportam como os objectos do nosso dia a dia"
Repetição do erro anterior!
"se sabemos a posição de um electrão, não podemos saber a sua velocidade (princípio de incerteza de Heisenberg)."
Erro! O princípio de incerteza de Heisenberg não afirma tal coisa. UM DOS princípios afirma que não é possivel para um objecto quântico, determinar, isto é, saber com valor ABSOLUTO, SIMULTANEAMENTE, a sua posição e o seu momento. Sendo que é possivel determinar, em simultâneo, o valor de ambas variáveis até ao valor da constante de Planck.
E é isto o Carlos Fiolhais...
Luís,
leia-se "que começou a ser proposta" COMEÇOU A SER PROPOSTA. Não está indicado que já estava estabelecida, mas sim que se lançavam as bases do pensamento...portanto, o Luís aponta um erro, mas a sua correcção dá-nos exactamente o mesmo.
e, a teoria quântica descreve o "mundo" à escala suba-atómica! o que acontece é que ao passar à escala molecular, algumas das "regras quânticas" ainda se aplicam. Tal como outras não se poderão aplicar.
Quanto às experiências relacionadas com a quântica à macro-escala, pode-me indicar referências das mesmas, s.f.f.? Só conheço as que são divulgadas pelo chamado movimento new age.
Luís, se os objectos do quotidiano, à escala macro se comportassem como as partículas sub-atómicas, teriam de respeitar o princípio de Heisenberg. Dizer que algumas das propriedades do mundo sub-atómico podem verificar-se no mundo quotidiano, é uma coisa. Dizer que a afirmação "as partículas atómicas e subatómicas não se comportam como os objectos do nosso dia a dia" está errada é... bolas...!!!
Desculpe-me a intromissão, mas percebe-se claramente (demasiado) a inimizade que tem a Carlos Fiolhais. E está a cair no erro de estar sempre do contra, quando esse contra significa ir contra o que é dito por Carlos Fiolhais, ao ponto de, desculpe, não fazer sentido nenhum.
Por outro lado, a sua visão seria mais facilmente aceite se a acompanhasse de referências bibliográficas que a sustentassem. Não chega dizer "o carlos fiolhais está errado e existem estudos que" . É quem, enquanto que o Carlos Fiolhais tem um um nome, o Luís é um anónimo. Se a sua intenção é realmente informar e divulgar, e não limitar-se a andar à caça de possíveis erros nos discursos de Carlos Fiolhais, terá de ser mais assertivo, coerente e objectivo. Repare, ando por aqui há bem pouco tempo mas já o tenho como "aquele que anda sempre a passar atestados de estupidez ao Carlos Fiolhais".
Peço desculpa, mas é essa a imagem que está a passar, ao mesmo tempo que debita incongruências sem as explicar.
E, Luís, repare: precisamente abaixo deste post, encontra-se outro, que afirma precisamente o mesmo. Mas foi escrito por António Piedade...
Gostei muito desta entrevista.
Nunca ninguém, apesar do seu saber, na mecânica quântica e na física, tanto quanto sei, explicou de forma simples e comparativa aos leigos as distâncias comparativas entre o infinitamente pequeno e o infinitamente grande. Exemplo: A distância do electrão ao núcleo é comparativamente igual à distância da Terra ao sol. Ou o electrão comparativamente ao núcleo tem um tamanho aproximado de uma bola de bilhar para o tamanho da terra.
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