Imagem: Ordens de grandeza atômicas.
No mundo do infinitamente pequeno, os orbitais do elétron podem assumir diferentes formas características dependendo da natureza do átomo. Por exemplo, os orbitais do hidrogênio têm uma forma esférica, os orbitais do oxigênio têm a forma de duas gotas de água, os orbitais do ferro têm a forma de quatro gotas de água. Esta forma do orbital atômico define o tamanho do átomo.
Os tamanhos característicos dos átomos ou as distâncias entre os núcleos nas moléculas são da ordem de angstroms (um décimo de milionésimo de milímetro) de acordo com a experiência. Podemos dizer que os átomos estão separados uns dos outros por alguns angstroms.
Nosso universo está cheio de partículas muito pequenas chamadas átomos. Esses átomos são os blocos de construção de tudo o que vemos ao nosso redor, como árvores, animais, edifícios e até nós mesmos!
Em uma escala tão pequena, as leis da física que os regem são diferentes daquelas que vemos em nossa escala, chamada de escala macroscópica. Na escala atômica, a física é regida pelas regras da mecânica quântica, que são muito diferentes das regras da física clássica que usamos para descrever o mundo em nossa escala.
Por exemplo, na escala quântica, as partículas podem se comportar como ondas e partículas ao mesmo tempo, o que pode nos parecer muito estranho! Além disso, na escala quântica, as partículas podem estar em vários estados diferentes ao mesmo tempo, o que é chamado de "superposição".
Mas então, por que não vemos esses fenômenos em nossa escala? Isso ocorre porque esses efeitos quânticos são muito fracos e tendem a se anular quando olhamos para objetos maiores. Em nossa escala, os átomos são tão numerosos e tão fortemente ligados que os efeitos quânticos são desprezíveis. Isso significa que a física clássica, que usamos para descrever o mundo em nossa escala, é suficiente para explicar o que está acontecendo ao nosso redor.
No entanto, existem cientistas que estudam efeitos quânticos em nossa escala. Eles criaram experimentos para observar efeitos quânticos em objetos maiores, como moléculas ou cristais. Esses experimentos mostraram que os efeitos quânticos podem ter consequências importantes, mesmo em nossa escala.
Em última análise, nossa matéria não é quântica na escala macroscópica porque os efeitos quânticos são muito pequenos e tendem a se anular nessa escala. No entanto, a física quântica ainda é importante para a compreensão do universo porque governa o comportamento das partículas em uma escala menor e pode até impactar nosso mundo em nossa escala.
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