Os elétrons realmente giram? A ciência responde!

Os elétrons são partículas subatômicas elementares com carga elétrica negativa e, juntamente com os prótons e os nêutrons, são responsáveis ​​pela formação dos átomos.. Embora você não possa observá-los a olho nu, os elétrons são essenciais para toda a matéria ao nosso redorR. Muitas pessoas já ouviram falar que a partícula subatômica gira devido ao seu ‘spin’, mas não é exatamente assim que as coisas funcionam.

Em estudos antigos baseados na mecânica quântica, vários pesquisadores afirmaram que os elétrons realmente giravam, mas nem todos concordaram com a hipótese. Até porque algumas observações e experimentos científicos apontaram o contrário: disseram que não era possível que os elétrons girassem – pelo menos não da maneira como pensamos sobre a fiação.

Os cientistas explicam que existem algumas razões para pensar que o elétron pode girar, pois é uma partícula tão pequena que possui algumas características distintas. Por outro lado, também existem várias explicações sobre por que um elétron não pode realmente girar em uma rotação comum como a conhecemos.; precisaria girar a uma velocidade maior que a da luz para oferecer valores corretos de momento magnético e angular.

“As velocidades superluminais são evitadas porque a massa e a carga do elétron estão espalhadas por distâncias suficientemente grandes que nem a velocidade do fluxo de massa nem a velocidade do fluxo de carga precisam exceder a velocidade da luz. A razão giromagnética do elétron é o dobro do valor esperado porque sua carga gira duas vezes mais rápido que sua massa”, descreve estudo publicado sobre o tema.

Afinal, os elétrons podem girar ou não? Para explicar mais sobre o tema, reuni algumas informações de cientistas e outros especialistas da área.

Os elétrons giram ou é uma ilusão de ótica?

Os elétrons são partículas fundamentais que tornam possível o mundo que conhecemos, pois são responsáveis ​​por diversas funções essenciais, como a formação de átomos e moléculas. Durante muito tempo, os cientistas pensaram que os elétrons giravam devido ao seu spin, propriedade que está ligada ao momento angular quântico dessa partícula elementar.

Apesar disso, o spin não representa uma rotação física do elétron, mas sim uma propriedade intrínseca que influencia o comportamento e as interações dos elétrons..

Um elétron é uma partícula pontual, ou seja, não possui largura, altura ou profundidade.Fonte: Imagens Getty

A maioria dos cientistas afirma que o spin dos elétrons pode ser entendido como uma propriedade que simula o efeito da rotação devido ao seu momento angular; semelhante ao que acontece com a rotação da Terra em torno de seu eixo. Alguns físicos podem até acreditar que os elétrons estão girando, mas esta ideia não implica uma rotação física.

Se isso fosse real, esse tipo de partícula deveria girar mais rápido que a luz, e a física atual afirma que não é possível viajar mais rápido que a velocidade da luz. Contudo, é importante destacar que Esta restrição não se aplica ao spin dos elétrons, pois são discutidos no conceito da mecânica quântica.

O mundo quântico e o spin dos elétrons

Os primeiros cientistas da mecânica quântica realizaram vários experimentos que sugeriam o spin dos elétrons, mas essa ideia era uma simplificação. A comunidade científica atual acredita que estas partículas fundamentais não giram fisicamente como as conhecemos. Em vez disso, o spin é uma propriedade quântica que não pode ser reproduzida como a rotação física comum em experimentos.

Na verdade, os elétrons não giram; spin é uma propriedade quântica e não uma rotação física.Fonte: Imagens Getty

“Os filósofos tendem a ser atraídos por problemas que não são resolvidos há muito tempo. Na mecânica quântica, temos maneiras de prever os resultados de experimentos que funcionam muito bem para os elétrons e levam em conta o spin, mas questões fundamentais importantes permanecem sem resposta: Por que esses métodos funcionam e o que está acontecendo dentro de um átomo?” disse Chip Sebens, professor assistente de filosofia do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech).

Para Sebens, os elétrons não são apenas partículas que parecem girar, mas sim “bolhas de carga” que giram fisicamente. Ele acredita que esta ideia pode ser explicada pela teoria quântica de campos, que sugere que os campos são mais fundamentais que as partículas. Na física, partículas e campos são conceitos essenciais, mas ainda há debate sobre qual deles é mais fundamental.

É importante destacar que Esta área continua a ser amplamente estudada e não há confirmações definitivas sobre o conceito de spin do elétron.

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