Por que o Universo depende da constante de Plancks?
A constante de Planck foi desenvolvida em 1900 pelo físico alemão Dr. Max Planck, que venceria o concurso de 1918 Prêmio Nobel por seu trabalho. A constante é uma parte crucial da mecânica quântica, o ramo da física que lida com as minúsculas partículas que constituem a matéria e as forças envolvidas nas suas interações. Biblioteca do Congresso No ano de 1900, o Dr. Max Planck apresentou um número misterioso ao mundo da física. Este número, agora conhecido como constante de Planck , se tornaria a pedra angular da mecânica quântica e eventualmente ajudaria a salvar o dia em uma série popular da Netflix. Mas o que é exactamente a constante de Planck e porque é que é tão crucial?
Conteúdo
Mecânica Clássica vs. Mecânica Quântica
Constante de Planck na Teoria Quântica
Por que pequenas mudanças na constante de Planck são importantes
'Stranger Things' acertou?
Mecânica Clássica vs. Mecânica Quântica
A mecânica quântica lida com as minúsculas partículas que constituem o nosso universo e as interações entre elas. A constante de Planck é essencial para definir o comportamento dessas partículas.
Mas para realmente apreciar a sua importância, primeiro precisamos de compreender a diferença entre a mecânica clássica, que descreve o movimento dos objetos do quotidiano, e a mecânica quântica, que mergulha profundamente na escala microscópica do universo.
Mecânica Clássica
Este ramo da física, descrito por Sir Isaac Newton no final dos anos 1600, trata do mundo observável, explicando como as maçãs caem das árvores e os planetas orbitam estrelas. Se pensarmos na energia como água, então, na mecânica clássica, podemos despejar qualquer quantidade de água continuamente.
Mecânica Quântica
Entre no reino do bizarro e do inesperado! Na mecânica quântica, a energia se comporta de maneira um pouco diferente. Em vez de despejar água continuamente, é como adicionar cubos de açúcar a uma xícara de café. Podemos adicionar um, dois ou três cubos de açúcar, mas não meio ou um quarto.
Esta natureza discreta da energia é um conceito fundamental na teoria quântica e é onde entra a constante de Planck.
Constante de Planck na Teoria Quântica
A constante de Planck define a quantidade de energia que um fóton (uma partícula de luz) pode transportar, com base na frequência de sua onda eletromagnética. Esta relação entre a energia do fóton e a radiação eletromagnética é crucial para a compreensão de fenômenos como o efeito fotoelétrico.
A radiação eletromagnética e as partículas elementares “exibem intrinsecamente propriedades de partículas e ondas”, explica Fred Cooper, professor externo do Santa Fe Institute, um centro de pesquisa independente no Novo México, por e-mail.
“A constante fundamental que liga estes dois aspectos destas entidades é a constante de Planck”, diz ele. "A energia eletromagnética não pode ser transferida continuamente, mas é transferida por fótons discretos de luz cuja energia E é dada por E =hf, onde h é a constante de Planck e f é a frequência da luz."
Por que pequenas mudanças na constante de Planck são importantes
Um dos aspectos intrigantes da constante de Planck é que o seu valor sofreu ligeiras alterações ao longo do tempo. Embora estes pequenos ajustes não façam com que a Terra pare de girar, um desvio significativo no seu valor poderia levar a um universo onde os átomos são maiores que as estrelas. Fale sobre uma mudança cósmica!
E para os entusiastas de curiosidades, o tamanho de um quilograma agora depende da constante de Planck. Sim, esta pequena constante física fundamental desempenha um papel na definição do peso.
'Stranger Things' acertou?
Se você é fã de “Stranger Things”, deve se lembrar de uma cena da terceira temporada envolvendo a constante de Planck. Mas há uma reviravolta! Os produtores usaram o valor de 2014 para a constante de Planck em vez do valor de 1985, um pequeno contratempo em sua atenção meticulosa aos detalhes.
Este artigo foi atualizado em conjunto com a tecnologia de IA, depois verificado e editado por um editor do HowStuffWorks.
Perguntas Frequentes
Para que é usada a constante de Planck?
No domínio da mecânica quântica, a constante de Planck ajuda a descrever o comportamento das partículas subatômicas, ditando como os níveis de energia mudam e fornecendo informações sobre fenômenos como o efeito Hall quântico e o princípio da incerteza.
Existe uma conexão com outras constantes?
Absolutamente! A constante de Planck interage com outras constantes, como a velocidade da luz e a constante gravitacional, abrindo caminho para uma compreensão mais profunda da física moderna.
