Tópico: Moléculas Quânticas

[Feliperj]

Ola Pessoal,

Alguem sabe algo sobre este experimento (dupla fenda) com moléculas grandes?

"http://www.livescience.com/video

Você já ouviu falar na Experiência da Dupla Fenda (“double-slit experiment”, em inglês)? É um famoso experimento desenvolvido pelo físico Thomas Young no início do século XIX. Ele provou que a luz é de fato uma onda e não um conjunto de partículas, mas acabou mostrando também que em alguns casos as partículas podem se comportar como ondas.
 
Cientistas austríacos, da universidade de Viena, registraram em vídeo o momento em que este fenômeno foi observado com moléculas de grande porte, como nunca havia sido visto. O princípio do experimento era simples: fazer um feixe de luz ou um conjunto de moléculas passar por uma placa com duas fendas, e verificar como as partículas passam por elas.

No antigo experimento de Thomas Young, o feixe de luz era lançado nas fendas e mostrava uma diferença clara. Quando as cristas de duas ondas se sobrepunham nas fendas, a tela que ficava atrás recebia um raio luminoso. Se, ao contrário, uma crista fosse sobreposta por um vale de onda, a tela ficava escura.

Testes posteriores mostraram que este padrão também poderia ser observado em moléculas, que podem agrupar e reagrupar átomos como se fossem ondas através do experimento. E foi isso que fizeram os pesquisadores da Áustria: enviaram moléculas com 58 ou 114 átomos através das fendas, para que cumprissem o papel da “crista” ou do “vale” da onda.

Apesar de se tratar de moléculas complexas e de grande porte, o que se observou no vídeo foi exatamente o efeito da experiência da dupla fenda: as moléculas se agruparam como se fossem ondas, da mesma forma que já havia sido registrado em outros experimentos atômicos.

 A física quântica moderna ainda debate sobre os exatos motivos pelos quais uma molécula pode se comportar como uma onda, tal como visto nas fendas. Uma teoria muito discutida afirma, simplesmente, que as moléculas no estado em que conhecemos existem em um estado de instabilidade.

Isso significa que nem sempre são encontradas em um local específico e determinado, como se espera de tudo o que é considerado matéria. Mas, como muitas coisas no mundo da ciência, ainda estamos longe de chegar a um consenso sobre esta questão. [LiveScience]"

Abs
Felipe

[SnowRaptor]

Sim, o que você quer saber a respeito?

[Feliperj]

Sim, o que você quer saber a respeito?

Acho estranho este comportamento. Sempre achei que em moléculas, a interação entre elas "gerasse" decoerência, impedindo a molécula de "voltar" a ser uma função de onda (ficar em um estado indeterminado).

Abs
Felipe

[SnowRaptor]

Na verdade, ela nunca deixou de ser representável por uma função de onda.

[Feliperj]

Na verdade, ela nunca deixou de ser representável por uma função de onda.

Ok. Mas colapsada. Não em um estado indefinido. Não é ?

Abs
Felipe

[SnowRaptor]

Está tarde, tenho que dormir, mas não entendi o que você quer dizer com estado indefinido.

[Feliperj]

Está tarde, tenho que dormir, mas não entendi o que você quer dizer com estado indefinido.

Ok. Amanhã continuamos!! Vc deve arcordar muito cedo!!!

Abs
Felipe

[Buckaroo Banzai]

Existe gente que seja levada a sério que proponha boas razões para supor que talvez tudo isso, ou parte disso, se deva a imperfeições instrumentais? Em outras palavras, não se está emitindo o que se supõe emitir e/ou o que faz a detecção não se comporta necessariamente como esperaríamos que se comportasse.

[Buckaroo Banzai]

Está tarde, tenho que dormir, mas não entendi o que você quer dizer com estado indefinido.

Acho que seria "estado de incerteza quântica".

[Feliperj]

Está tarde, tenho que dormir, mas não entendi o que você quer dizer com estado indefinido.

Acho que seria "estado de incerteza quântica".

É isso. É ela voltar ao seu estado não-colapsado. Pois como falei antes, achava que a interações entre os átomos da molecula "gerasse" a decoerencia e mantivesse-a colapsada como partícula.

Abs
Felipe

[Rocky Joe]

Em princípio, a descoerência (que é um efeito de influência externa, não da interação dos átomos da própria molécula, como você parece sugerir) eliminaria os efeitos de interferência. Mas eu não sei o suficiente para te dizer porquê isto não é aplicável neste caso.

[Buckaroo Banzai]

É possível explicar numa linguagem "for dummies" o que dá a delimitação de influência "externa" ou "interna" quanto a átomos de uma molécula?

[Feliperj]

Em princípio, a descoerência (que é um efeito de influência externa, não da interação dos átomos da própria molécula, como você parece sugerir) eliminaria os efeitos de interferência. Mas eu não sei o suficiente para te dizer porquê isto não é aplicável neste caso.

Ola Martucheli,

Na minha afirmação considero cada átomo como externo ao outro, e a interação exsitenet entre eles,  a interação com um meio que, em tese, gera a decoerência.

Abs
Felipe

[Cientista]

Em princípio, a descoerência (que é um efeito de influência externa, não da interação dos átomos da própria molécula, como você parece sugerir) eliminaria os efeitos de interferência. Mas eu não sei o suficiente para te dizer porquê isto não é aplicável neste caso.

Já foi muito bem dito que jamais a partícula (prefiro, por vezes, dizer entidade quântica fundamental) deixa de ser representável/descritível por uma função de onda. Vejo uma interpretação muito errônea da realidade física aqui. Parece-me que interpretam a partícula como passível de um tipo de transformação física em que ela deixaria, realmente, de ser "onda" para ser "partícula" e vice-versa. Mas não é isso na realidade. A entidade apenas manifesta-se como tais propriedades de acordo com uma modalidade experimental. Deve-se entender que tais entidades não são nem ondas  nem partículas no conceito clássico, mas manifestam-se como tais em "observações" específicas.

[Rocky Joe]

O que eu disse não tem nada a ver com o que você disse, Cientista.

[Rocky Joe]

É possível explicar numa linguagem "for dummies" o que dá a delimitação de influência "externa" ou "interna" quanto a átomos de uma molécula?

É bem simples: a "influência interna" são as forças que átomos exercem em outros átomos da molécula (elétromagnética, por exemplo), enquanto a influência externa são as interações com o que não estamos considerando no sistema: a atmosfera terrestre, por exemplo.

Ola Martucheli,

Na minha afirmação considero cada átomo como externo ao outro, e a interação exsitenet entre eles,  a interação com um meio que, em tese, gera a decoerência.

Abs
Felipe

Eu acho que você não pode fazer isto. Se eu tenho uma função de onda para um sistema, eu não acho que seja bem definido a função de onda de um subsistema. Não tenho certeza, no entanto. Vou deixar um forista melhor qualificado responder.

Felipe, ce parece bem interessado nessas coisas. Tem vontade de estudar física, já está estudando ou coisa assim?

[Rocky Joe]

Ajuda voltar à mecânica clássica como exemplo. Se temos três partículas interagindo através da força gravitacional, só podemos considerar uma separadamente se as outras estão fixas*. Caso não, temos que saber um movimento dos dois para saber como as força agem na outra (afinal de contas, a força gravitacional cai com o quadrado da distância), e temos um sistema de três partículas. Na quântica, deve haver critérios semelhantes.

Um exemplo certo, não é possível tratar um átomo de um sistema eramanhado separadamente. Se temos estados emaranhados, uma medida em um afeta o outro: e isto não é algo que você pode modelar se o considera separadamente.

Mas deve haver critérios que são satisfeitos pelo ambiente externo**, por exemplo, para podermos considerá-lo como externo. Como eu disse, espero que um forista (Dr. Man... ops) melhor qualificado apareça e nos salve.

Se disse besteiras, peço desculpas adiantado.

* O mesmo racíocinio serve para duas partículas. Certo?

** Tenho a impressão que o termo utilizado não é esse.

[Feliperj]

É possível explicar numa linguagem "for dummies" o que dá a delimitação de influência "externa" ou "interna" quanto a átomos de uma molécula?

É bem simples: a "influência interna" são as forças que átomos exercem em outros átomos da molécula (elétromagnética, por exemplo), enquanto a influência externa são as interações com o que não estamos considerando no sistema: a atmosfera terrestre, por exemplo.

Ola Martucheli,

Na minha afirmação considero cada átomo como externo ao outro, e a interação exsitenet entre eles,  a interação com um meio que, em tese, gera a decoerência.

Abs
Felipe

Eu acho que você não pode fazer isto. Se eu tenho uma função de onda para um sistema, eu não acho que seja bem definido a função de onda de um subsistema. Não tenho certeza, no entanto. Vou deixar um forista melhor qualificado responder.

Felipe, ce parece bem interessado nessas coisas. Tem vontade de estudar física, já está estudando ou coisa assim?

Vontade é o que não falta!!! Faz tempo que quero fazer uma faculdade de matematica, outra de fisica e uma outra de filosofica (focar em filosofia da ciência e consciência). Mas é como dizem : vontade dá e passa. Para amenizar, estou sempre lendo livros de divulgação e achando que entendi alguma coisa .

Com relação a MQ : o fato de termos uma FO para a molecula (é combinação linear das FOs dos atomos ?) não acaba com as FOs dos atomos. Assim, o que estava pensando é que a interfernecia entre eles manteira as FOs deles colapsadas, mantendo o colapso da FO da molecula. Mas, como tb nao tenho muito conhecimento no assunto, não sei nem se isso faz sentido.

Abs
Felipe

Abs
Felipe

[Feliperj]

Um exemplo certo, não é possível tratar um átomo de um sistema eramanhado separadamente. Se temos estados emaranhados, uma medida em um afeta o outro: e isto não é algo que você pode modelar se o considera separadamente.
o a impressão que o termo utilizado não é esse.

Ola Martucheli,

Mas é exatamente essa interferência que estou usadno para "afirmar" a "manutenção" da decoerência da molécula.

Abs
Felipe

[Cientista]

O que eu disse não tem nada a ver com o que você disse, Cientista.

É mesmo?... hmmmmmm...

Entendo...

Entendo, e isso ajuda a visualizar melhor a dificuldade. No *seu* caso, o tempo deverá te permitir, na amalgamação dos conceitos, uma percepção mais clara das relações.



Vou falar algo sobre o tema, indo ao mais básico da quântica, especialmente na sugestão de de Broglie, que, verificada, parece ser sobrepassada aqui. Nada há de extraordinário num experimento como esse, a menos do experimento de per si, como todo e qualquer, sempre muito bem vindo. O comportamento ondulatório da matéria, verificado no experimento de dupla fenda como uma conversão em estatística do que seria uma onda atravessando as fendas e atingindo um anteparo, não está teoricamente restringido a uma entidade quântica fundamental (partícula). Gradualmente, a propriedade ondulatória da matéria diminui em relação à massiva com o incremento da energia/momento. Em teoria, planetas inteiros poderiam passar por fendas e manifestar efeitos de interferências destrutiva e construtiva. (Qual seria o mínimo comprimento de onda realizável fisicamente?)

De fato, entender que se comportar como onda não significa ser onda permite reconhecer que a partícula/*sistema* só mostra seu efeito no experimento de dupla fenda após uma interação *na condição de partícula*, pois o experimento não permite visualizá-la como onda diretamente. A conclusão a que isto conduz é que, mais que apenas as grandezas, também os processos, os eventos naturais são quânticos, ocorrem em saltos e o tempo não é mais uma grandeza contínua numa relação funcional; o tempo torna-se (nada mais que) a somatória dos eventos.

E aqui, percebe a relação? Eu aposto em você.

[Rocky Joe]

Cientista, você entendeu errado a pergunta do Felipe. Ele perguntou porquê a decoerência não elimina os padrões de interferência neste caso. E eu não sei o suficiente do formalismo para responder (talvez não devesse nem ter postado aqui por causa disso).

Quando tiver um tempo livre, vou ver se estudo. Estou com planos de estudar mais MQ nas férias de meio de ano.

Vontade é o que não falta!!! Faz tempo que quero fazer uma faculdade de matematica, outra de fisica e uma outra de filosofica (focar em filosofia da ciência e consciência). Mas é como dizem : vontade dá e passa. Para amenizar, estou sempre lendo livros de divulgação e achando que entendi alguma coisa

Haja ambição!

Eu tenho vontade de algum dia fazer faculdade de filosofia, mas vamos ver se a vida deixa.

[Buckaroo Banzai]

Pergunta possivelmente besta: o efeito poderia ter se dado apenas com os elétrons da molécula tendo seu comportamento "típico", sem nenhuma coisa tão estranha acontecendo com os núcleos dos átomos ou com a molécula em si, que teria permanecido como "partícula"?

[SnowRaptor]

Não, os elétrons estão fortemente presos à molécula.

[Buckaroo Banzai]

Mas isso não é algo que poderia ser dito contra a possibilidade de ter se observado exatamente o que se observou no experimento?

A molécula inteira não está "fortemente presa a si mesma" (algo mais do que elétrons individuais até, se não falo besteira), sendo teoricamente inesperado que se comportasse como onda?

[SnowRaptor]

Não vejo assim. Os núcleos são descritos por funções de onda, se você conseguir deixá-los num estado coerente, surge interferência.