Cem anos de Teoria Quântica

A mecânica quântica completou cem anos. A efeméride tem como referência as publicações dos trabalhos seminais de Werner Heisenberg, em agosto, e Paul Dirac, em novembro do ano de 1925. Além disso, em dezembro daquele ano, Erwin Schrödinger começou a esboçar um artigo sobre o formalismo da mecânica ondulatória, aquele que é mais conhecido e se tornou o mais utilizado entre os pesquisadores das áreas de física e química.
A mecânica quântica é a teoria que explica os fenômenos ao nível atômico, descrevendo como se comportam elétrons, prótons, átomos e moléculas quando há interação entre eles.
Ela teve início no começo do século XX, quando Max Planck descobriu que em alguns sistemas a energia só poderia assumir alguns valores discretos, ou seja, a energia era quantizada.
Uma série de experimentos mostrou que os átomos deveriam possuir cargas positivas concentradas numa pequena região central, enquanto os elétrons, que representavam as cargas negativas, encontravam-se distribuídos numa imensa região.
Havia um grande problema com este modelo, que era o fato dos elétrons estarem acelerados e, pela teoria clássica, eles deveriam estar perdendo energia e, consequentemente, tornariam o átomo uma estrutura instável. Niels Bohr, para salvar o modelo deste átomo nucleado, inventou um obscuro postulado, que afirmava que o elétron em órbitas com momento angular quantizado não irradiaria e, como resultado, o átomo seria estável.
Um bom modelo físico, entretanto, além de explicar os fenômenos conhecidos, precisa também, eventualmente, fazer boas previsões de fenômenos ainda não conhecidos. O modelo de Bohr conseguia explicar apenas o átomo de hidrogênio, átomos com mais de um próton e um elétron localizavam-se além do escopo de seu esquema teórico.
Na busca por uma teoria mais robusta que explicasse os sistemas ao nível atômico, os físicos teóricos se debruçaram sobre o problema entre 1913 e 1925, trabalhando de forma frenética.
Finalmente, naquele último ano, Heisenberg, Dirac e Schrödinger conseguiram entender os aspectos fundamentais da natureza, traduzindo-os em teorias matemáticas belas, consistentes e poderosas.
É esta teoria - lembrando que a editora Corsário tem em seu catálogo a obra 'Primeiros Passos na Mecânica Quântica' , um livro que fornece as principais ideias da formulação teórica - que estamos comemorando o centenário: uma jovem velha senhora que moldou o século XX e continua modelando o século XXI.

Paulo de Tarso Freire