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FÍSICA
A existência da luz: a dualidade onda-partícula
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Werner Heisenberg, físico alemão que enunciou o famoso
princípio da incerteza, escreveu:
"O que observamos não é a natureza em si, mas a natureza exposta
ao nosso método de indagação".
Essa preciosa observação expõe a
dualidade que a física tem para
explicar o que é a luz.
Isaac Newton, em sua grande
obra "Opticks", publicada em
1704, propôs a primeira teoria
científica sobre a natureza da luz.
Através de seus acurados experimentos com prismas, concluiu
que a luz do Sol era o produto da
superposição de sete cores, as sete
cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e
violeta. Acreditava que cada cor
era feita de tipos diferentes de corpúsculo luminoso. Essa tese afirmava que as fontes luminosas
emitiam esses minúsculos corpúsculos em todas as direções e
com velocidade muito elevada.
Em 1800, Thomas Young, médico e físico inglês, constatou, através de um singular experimento,
que a luz solar, ao atravessar fendas bem finas, podia sofrer interferência -fenômeno típico dos
movimentos ondulatórios.
Young, com a experiência da dupla fenda, estabeleceu de maneira
praticamente definitiva que a luz
tinha propriedades de ondas.
Albert Einstein ganhou o Prêmio Nobel em 1921 ao explicar o
efeito fotoelétrico, que consiste
em fazer saltar elétrons de alguns
metais, por meio da incidência de
luz violeta (ou ultravioleta). Esse
fenômeno não é explicado pela
teoria ondulatória da luz. Einstein
sugeriu que um raio de luz seria
análogo a uma rajada de balas, em
que os projéteis ou "partículas
mínimas de luz", chamadas fótons, ao se chocarem com os elétrons do metal, faziam-nos saltar.
A energia com que esses fótons
"arrancavam" os elétrons era proporcional à freqüência da luz incidente, sendo maior para a luz violeta e menor para a luz vermelha.
Os físicos Young e Einstein explicaram de forma diferente a natureza da luz, e ambos estavam
corretos!
Dessa forma, dependendo do
experimento que o observador
realizar, a luz pode se manifestar
em ondas ou partículas. Isso nos
permite concluir que as propriedades ondulatórias ou corpusculares da luz dependem da nossa
interação com ela.
Essa dualidade onda-partícula é
intrigante. Filosoficamente, leva-nos a refletir se é a nossa interação
que dá realidade ao universo, ou
se ele pode ser diferente de como
o vemos.
Tarso Paulo Rodrigues é professor e coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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