{"id":132914,"date":"2020-08-30T10:44:20","date_gmt":"2020-08-30T13:44:20","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=132914"},"modified":"2020-08-30T12:30:08","modified_gmt":"2020-08-30T15:30:08","slug":"se-o-eletron-e-negativo-e-o-nucleo-e-positivo-por-que-o-eletron-nao-cai","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/se-o-eletron-e-negativo-e-o-nucleo-e-positivo-por-que-o-eletron-nao-cai\/","title":{"rendered":"Se o el\u00e9tron \u00e9 negativo e o n\u00facleo \u00e9 positivo, por que o el\u00e9tron n\u00e3o \u201ccai\u201d?"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>\u00c9 dif\u00edcil, mas chegou a hora de ter uma conversa, caro leitor \u2013 uma conversa t\u00e3o pivotal para sua compreens\u00e3o do mundo quanto a sua primeira conversa sobre sexo. Respire fundo. Sabe aquele desenho do \u00e1tomo que est\u00e1 em todos lugares, com um n\u00facleo no meio e os el\u00e9trons rodando em volta como se fossem planetinhas de um Sistema Solar? Pois \u00e9, esque\u00e7a. Isso n\u00e3o existe. De fato, n\u00f3s n\u00e3o fazemos a menor ideia de qual \u00e9 a apar\u00eancia de um \u00e1tomo, porque n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel v\u00ea-los em qualquer acep\u00e7\u00e3o familiar da palavra. Eles s\u00e3o muito menores que o comprimento de onda da luz vis\u00edvel.<\/p>\n

Quando o neozeland\u00eas Ernest Rutherford descobriu, em 1911, que o \u00e1tomo consistia em um n\u00facleo min\u00fasculo de carga el\u00e9trica positiva e uma enorme nuvem ao seu redor de carga negativa, o dinamarqu\u00eas Niels Bohr usou esse insight para dar um dos primeiros passos na transi\u00e7\u00e3o da f\u00edsica dita cl\u00e1ssica (pr\u00e9-s\u00e9culo 20, baseada em Newton, Maxwell etc.) para a qu\u00e2ntica.<\/p>\n

Bohr percebeu que podia explicar certas propriedades dos \u00e1tomos se partisse do princ\u00edpio de que os el\u00e9trons ocupam \u00f3rbitas fixas em torno do n\u00facleo \u2013 e que eles precisam absorver uma quantidade fixa de energia para pular de uma \u00f3rbita mais baixa para uma mais alta (ou emiti-la para realizar o trajeto oposto). A f\u00edsica qu\u00e2ntica \u00e9 como uma escada com degraus em vez de uma rampa.<\/p>\n

Isso era estranho, porque o mundo macrosc\u00f3pico \u00e9 um degrad\u00ea cont\u00ednuo. N\u00e3o h\u00e1 nada que impe\u00e7a um planeta de orbitar entre a Terra e Marte. Por que, ent\u00e3o, as \u00f3rbitas de el\u00e9trons haveriam de funcionar como uma pista de autorama, com caminhos pr\u00e9-definidos? Por que os fen\u00f4menos se d\u00e3o em saltos inteiros, e n\u00e3o transi\u00e7\u00f5es graduais?<\/p>\n

Quando Bohr fez sua quantiza\u00e7\u00e3o de \u00f3rbitas, por\u00e9m, ele j\u00e1 sabia das conclus\u00f5es de Einstein sobre o efeito fotoel\u00e9trico, em 1905: a luz tamb\u00e9m \u00e9 descont\u00ednua, vem em pacotinhos de energia chamados f\u00f3tons. Perceba: era um momento revolucion\u00e1rio para f\u00edsica; estavam todos tateando uma novidade no escuro. Aparentemente, o mundo microsc\u00f3pico n\u00e3o funcionava de um jeito t\u00e3o intuitivo.<\/p>\n

O modelo de \u00e1tomo de Bohr era um remendo da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica, de Newton. Perceba que a Terra gira em torno do Sol sem cair nele, mesmo que haja uma atra\u00e7\u00e3o gravitacional m\u00fatua. Portanto, o fato de que h\u00e1 uma carga negativa no el\u00e9tron e uma positiva no n\u00facleo n\u00e3o era, por si s\u00f3, uma limita\u00e7\u00e3o \u00e0 vis\u00e3o do \u00e1tomo como um mini Sistema Solar. O defeito era outro: os c\u00e1lculos indicavam que o el\u00e9tron conseguiria manter-se em \u00f3rbita por um tempo min\u00fasculo antes de espiralar de encontro ao n\u00facleo. Se \u00e9 assim, como todos os \u00e1tomos do mundo permanecem existindo sem colapsar?<\/p>\n

Mas Bohr j\u00e1 sabia, nessa altura, que a vis\u00e3o de mundo de Newton n\u00e3o vale na escala microsc\u00f3pica. Que l\u00e1 as coisas funcionam de outro jeito; seguem outras regras. Ele tamb\u00e9m sabia que seu modelo de \u00e1tomo era provis\u00f3rio. Foi a\u00ed que chegaram Erwin Schr\u00f6dinger e Werner Heisenberg.<\/p>\n

Por volta de 1925, Heisenberg desenvolveu uma maneira de calcular as propriedades do mundo microsc\u00f3pico, \u2013 utilizando matrizes, que eram um recurso matem\u00e1tico novo para os f\u00edsicos da \u00e9poca \u2013 que n\u00e3o fazia nenhuma pressuposi\u00e7\u00e3o sobre como seria o \u00e1tomo. Heisenberg adotou a postura de que bastava o c\u00e1lculo prever o experimento. Que n\u00e3o est\u00e1 ao alcance do f\u00edsico tentar interpretar, a partir da matem\u00e1tica, qual \u00e9 a natureza das coisas que n\u00e3o podemos ver. Heisenberg se tornou uma esp\u00e9cie de pupilo de Bohr, que compartilhou dessa vis\u00e3o e abandonou o modelo planet\u00e1rio por uma alternativa mais honesta filosoficamente: modelo nenhum.<\/p>\n

J\u00e1 Schr\u00f6dinger, na \u00c1ustria, afastado do c\u00edrculo de Bohr, usou sua famosa equa\u00e7\u00e3o para fazer as mesmas previs\u00f5es que Heisenberg. Mas a equa\u00e7\u00e3o de Sch\u00f6dinger, que se assemelhava \u00e0s equa\u00e7\u00f5es usadas para prever o comportamento de ondas da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica, agradou os f\u00edsicos de opini\u00e3o oposta. Os f\u00edsicos que acreditavam na capacidade das equa\u00e7\u00f5es de explicar o que os \u00e1tomos s\u00e3o, e n\u00e3o s\u00f3 de fornecer previs\u00f5es experimentais corretas. Max Born concluiu que a equa\u00e7\u00e3o de Sch\u00f6dinger permitia predizer a probabilidade de se encontrar um el\u00e9tron em torno do n\u00facleo do \u00e1tomo.<\/p>\n

Assim, se o leitor quiser uma vis\u00e3o realista do que \u00e9 um \u00e1tomo, essa \u00e9 a melhor alternativa que a ci\u00eancia contempor\u00e2nea oferece: \u00e9 poss\u00edvel imaginar que a regi\u00e3o em torno do n\u00facleo \u00e9 uma nuvem de probabilidades, e que podemos apenas dizer com 70% ou 80% de chance que o el\u00e9tron estar\u00e1 em algum lugar dessa nuvem em um dado momento. Essa interpreta\u00e7\u00e3o da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica \u00e9 mais amig\u00e1vel que a de Heisenberg, que envolve simplesmente admitir que n\u00e3o temos como saber.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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