O título deste tópico é de um comentário do Premio Nobel I.I. Rabi, se referindo ao comportamento do elétron no átomo, quando ele salta de um nível para outro.
O comentário de Rabi foi este, a um jornalista:
"O átomo está em um estado e se move para outro, e você não consegue imaginar o que está no meio, então você chama isso de salto quântico.
Na mecânica quântica, você não pergunta qual é o estado intermediário porque não há estado intermediário. Passa de um para o outro no misterioso jeito de Deus."
Conforme explicado por Rabi, não existe estado intermediário, ou seja, o eletron não ocupa o espaço entre dois níveis de energia. Ele simplesmente desaparece ao saltar de um nível, e reaparece no outro nivel, sem percorrer o espaço entre os dois níveis.
Eu nunca aceitei essas loucuras da mecanica quantica. Nunca engoli essa explicação de que o átomo precisa da interferência de Deus, para operar o milagre do eletron desaparecer de um nível, e reaparecer em outro.
Em 1989 o fisico Hans Dehmelt fez experiencias que demonstraram que o eletron percorre, sim, o espaço entre dois niveis. Mas os fisicos quanticos contornaram, como sempre acontece, essa desagradável surpresa. Alegaram que o átomo, nas experiencias de Dehmelt, estava vestido, e por isso pareceu que ele percorria o espaço entre os dois niveis.
O motivo pelo qual os fisicos quanticos chegaram a essa teoria de que o eletron desaparece e reaparece é facilmente entendido. Pois se movendo de um nivel para outro, por exemplo de n=1 para n=2, o eletron deveria desacelerar, já que estaria sob ação de uma força de atraçao sobre ele, aplicada pelo nucleo do atomo, tentando desacelera-lo. E estando o eletron a desacelerar, o atomo deveria emitir fotons continuamente. Mas isso nao acontece. O atomo não emite radiação, ao saltar de um nível para outro. E como os fisicos quanticos não tinham uma explicação para esse comportamento estranho do eletron, foram forçados a concluir de que ele desparece, por uma interferência da vontade divina de Deus (claro que Rabi fez piada, ao se referir à interferencia de Deus, mas seu objetivo foi de evidenciar o quanto o átomo é misterioso, e tem um comportamento contra intuitivo, que escapa à lógica humana).
No meu primeiro livro Quantum Ring Theory, publicado em 2006, eu propus uma solução, segundo a qual o eletron percorre o espaço entre dois níveis sem irradiar. Minha solução se fundamentava através de um novo conceito, inexistente na teoria quantica: de que o vacuo quantico, à volta do nucleo atomico, tinha um gradiente de densidade, que ia rareando com o aumento da distância até o nucleo. Em cada nível de energia do átomo, essa densidade era diferente, e isso possibilitava que o eletron percorresse o espaço entre dois niveis de energia, com VELOCIDADE CONSTANTE, e portanto o atomo nao emitia radiação.
Mas no livro QRT minhas propostas eram qualitativas. No caso dessa solução proposta para o átomo, não havia cálculos para comprovar minha proposta. E naquela época remota, eu até supunha que eu nunca conseguiria obter resultados quantitativos, através da matemática, para comprovar minha hipótese, porque eu não tinha a mínima idéia de qual seria a equação para a variação desse gradiente de densidade do vacuo quantico, à volta do núcleo.
Depois de mais de 15 anos, eu finalmente consegui respaldar minha hipótese em calculos. Encontrei a equaçao da variação do gradiente de densidade (o qual constitui um novo potencial inexistente na mecanica quantica, pois nela não existe esse gradiente de densidade) e com ela até consegui calcular os niveis de energia do átomo de hidrogenio, de helio, de litio, usando a equaçao do potencial do gradiente de densidade, em comunhão com a equação deBroglie-Einstein do comprimento de onda.
Esse sucesso obtido pela matemática tem uma importante repercussão: ele demonstra que o eletron não tem dualidade onda-matéria. O eletron é uma particula. Sua propriedade ondulatória decorre da trajetória helicoidal que ele executa, ao se mover. Essa trajetoria helicoidal do eletron é reponsavel pelo comportamento de caráter ondulatório, em experiencias tais como a de duplas fendas.
Portanto, a falha da mecanica quantica em explicar o comportamento do átomo, através do verdadeiro mecanismo que ocorre na Natureza, era a falta de um segundo potencial, que nao existe na teoria, como também a falta da trajetória helicoidal do elétron (Zitterbewegung).
No inicio de 2022 tive uma agradável surpresa. Uma nova experiencia veio reforçar a hipotese de que falta na mecanica quantica um potencial adicional, que existente no átomo. Essa falta de um segundo potencial na mecanica quantica obrigou David Bohm a propor uma teoria maluca, segundo a qual particulas podem sentir a influencia de potenciais mesmo sem estarem expostos à força de um campo. Tratava-se de mais um fenomeno fantasmagórico, muito recorrente na mecanica quantica, e o motivo para chegar à conclusão da existencia desse efeito fantasmagórico era porque falta um segundo potencial (além do potencial eletromagnetico devido à posição do eletron).
Escrevi o artigo abaixo, que foi postado no ResearchGate:
On the lack of potential in quantum mechanics, pointed out by the Aharonov-Bohm effect
https://www.researchgate.net/publicatio ... ohm_effect
O Abstract é o este:
O efeito fantasmagórico de Aharonov-Bohm é uma prova experimental de que falta um potencial na Mecânica Quântica. A existência desse potencial é demonstrada em meu artigo "On the missing anisotropic space atomos inside quantum Mechanicals", publicado pela revista Physics Essays em 2021, e também em meu livro Subtle is the Math, publicado pela St. Honoré Editions. São duas provas irrefutáveis - experimental e teórica - de que a Mecânica Quântica é incompleta.
E mais à frente, faço esse comentário:
A ideia de que as partículas podem sentir a influência de potenciais mesmo sem serem expostas a um campo de força pode parecer contraintuitiva porque na Mecânica Quântica Moderna falta a anisotropia do espaço, responsável por um potencial ausente na Mecânica Quântica. Por isso é contraintuitivo, e assim parece fantasmagórico. Assim, o efeito Aharonov-Bohm parece ser fantasmagórico porque na Mecânica Quântica Moderna não é considerada a anisotropia do vácuo quântico. e, portanto, desconhecido pelos teóricos quânticos.
Assim, finalmente, a fisica quantica passou a prescindir da interferencia dos milagres de Deus.
A figura a seguir ilustra o átomo de hidrogenio livre, com o eletron se movendo em trajetoria helicoidal.
Pela mecanica quantica, no átomo o eletron converte energia potencial em energia cinética, e vice-versa.
Mas na nova versão que proponho, além dessa conversão de energia considerada pela mecanica quantica, há ainda outro tipo de conversão entre energia cinética e energia potencial: é que o raio da trajetoria helicoidal do eletron varia, conforme ele se mova radialmente em direção ao nucleo, ou se afastando do nucleo.
Este segundo mecanismo de conversão entre energia cinética e potencial (devido à trajetoria helicoidal) ocorre porque, quando (por exemplo) o eletron se move em direção ao núcleo, o gradiente de densidade comprime a trajetoria helicoidal do eletron, reduzindo o raio da trajetória. Isto é, além da energia cinética devido ao movimento em direção ao nucleo (ou se afastando dele), existe também a energia cinética da rotação do eletron em torno da linha de centro de sua trajetória helicoidal.
Ora, havendo redução do raio da trajetoria helicoidal, devido à conservação do momento angular ocorre um aumento na velocidade com que o eletron gira na sua trajetória helicoidal, conforme ele se aproxima do núcleo, e portanto ocorre aumento da energia cinética (do movimento do eletron girando à volta da linha de centro da trajetoria helcoidal). Esse aumento da energia cinética (do eletron se aproximando do nucleo e girando em torno da linha de centro da trajetoria helicoidal) funciona como uma energia potencial, que será liberada quando o eletron pular para outro nivel se afastando do nucleo, pois o raio da trajetoria helicoidal estará aumentando, e a velocidade de giro devido à trajetoria helicoidal estará diminuindo.
Essa conversão de energia potencial em energia cinética (e vice-versa), que ocorre devido à trajetoria helicoidal do eletron, é que permite ao eletron se mover radialmente sempre com velocidade constante, nos átomos. Esse comportamento do eletron se assemelha ao de um eletron livre, se movendo com velocidade constante. Esse é o motivo pelo qual a equação de Schroedinger obtem excelentes resultados, porque ele partiu em seus calculos da equação de um eletron livre (o que não faz sentido na mecanica quantica, já que nesta não há um gradiente de densidade que possibilite ao eletron se mover com velocidade constante, e estando dentro do atomo ele não é um eletron livre, e Schroedinger não poderia usar a equaçao de um eletron livre).
A figura a seguir ilustra a conversão de energias potencial e cinética, no atomo de hidrogenio. Observe que:
1- o vetor de cor azul (tangencial à trajetória helicoioda), que representa a velocidade de giro do eletron devido à sua trajetoria helicoidal, é bem grande no nivel n=1, e bem pequeno no nivel n=2.
2- o vetor negro, que é a componente de velocidade radial do eletron, no nivel n=1 e nivel n=2 é de mesmo tamanho. Ou seja, na direçao radial a velocidade do eletron é sempre constante, e portanto o atomo nao emite radiação.
3- o vetor vermelho, que é a velocidade total do eletron, é pequeno no nivel 2 e bem grande no nivel n= 1, significando que o eletron está com uma energia cinetica total bem grande no nivel n=1, e que será convertida em energia cinética radial quando o eletron pular para o nivel n=2, e que impedirá que o eletron desacelere devido á força com que o nucleo está atraindo-o. E assim o eletron fica movendo com velocidade radial constante, e o atomo não emite energia.
Não tem nada a ver com Deus, Dr. Rabi
A figura abaixo ilustra o eletron saltando do nivel n=1 para o nivel n=2, no atomo de hidrogenio, e a equação 12, através da qual se calculam os niveis de energia no atomo de hidrogenio.
Os cálculos são executados em uma planilha Excel. No livro Subtle is the Math são expostos os calculos dos niveis de energia de n=1 até n=5.
No livro há uma figura mostrando as equaçoes usadas na planilha Excel, de forma que o proprio leitor pode criar a planilha, e executar os calculos. Assim, ele proprio pode calcular os niveis acima de n=5, e verificar por si mesmo que os resultados obtidos estão bem proximos dos medidos em experiencias.
