Afinal, luz é onda ou partícula? Estudiosos apostam na dualidade de sua natureza

Estudada e interpretada de diversas formas, a natureza da luz foi objeto de pesquisa de Isaac Newton, René Descartes, Christiaan Huygens, e tantos outros. Teorias, hipóteses diferentes, contribuições complementares correram o mundo e hoje fazem parte da história científica. Com tantos estudos chegou-se a conclusão que a natureza da luz é de dualidade onda-partícula, e dependendo do fenômeno que será analisado, a luz pode ser onda ou partícula.

O neurocientista Fabiano de Abreu lembra que há séculos cientistas buscam descobrir a natureza da luz e se dedicaram bastante ao estudo desse fenômeno. Uma das primeiras contribuições sobre o assunto de René Descartes, um dos mais influentes filósofos do Século XVII.O pensador não aceitava a existência de espaços vazios e encarava a luz como uma pressão transmitida, assim como o som, através de um meio perfeitamente elástico, o éter, que deveria ser muito leve e rarefeito, capaz de penetrar todos os corpos sem ser percebido. De acordo com sua teoria, todo o espaço estaria preenchido completamente por uma matéria sutil, infinitamente divisível, formada por partículas que podem se quebrar e se fundir, constituindo diversos tipos de matéria.

Registros históricos mostram que Isaac Newton começou a se interessar pela natureza da luz, em 1666, quando descobriu que a luz branca pode ser decomposta em diferentes cores com o uso de um prisma, e anos depois, ele apresentou a teoria corpuscular da luz, propondo que a se a luz fosse realmente uma onda ela poderia contornar obstáculos como acontece com o som. Caso a luz fosse uma onda o fenômeno físico da difração impossibilitaria a formação de regiões de sombra e penumbra.

“O físico justificou sua teoria reforçando que nós podemos ouvir uma pessoa conversando do outro lado de um muro alto, mas não podemos vê-la em razão de o som ser uma onda e a luz uma partícula”, salienta Fabiano.

Apesar dos estudos apresentados até então, ainda não havia explicação sobre outros pontos como o fato de a luz conseguir propagar-se sobre o vácuo. Até que, em 1677, Christiaan Huygens argumentou que a luz seria constituída por ondas de energia radiantes, afirmando que a luz tinha natureza ondulatória da luz, classificando-a como uma onda.

O físico e matemático observou que uma onda se comportava como uma fonte de onda secundária para os próximos pontos, o que explica a difração da onda ao atravessar uma fenda. A teoria ondulatória da luz ganhou força quando o físico e matemático Yang demonstrou que a luz sofre difração.

Fabiano observa que outra teoria nascia por meio dos estudos do físico inglês James Clerk Maxwe, que, em 1861, propôs que a luz seria uma onda ou radiação eletromagnética, formada por dois campos, um elétrico e outro magnético, oscilantes entre si de forma perpendicular e na direção da propagação da radiação. “O estudioso teorizava que a luz não era apenas onda eletromagnética, mas radiação como infravermelho, radiação ultravioleta, raio-X , raios gama e ondas de rádio”, aponta o neurocientista.

Segundo Fabiano, cabe ressaltar que a luz não é a única radiação eletromagnética existente, há vários tipos de radiações, invisíveis para os olhos humanos como, por exemplo, raios X, radiação ultravioleta, infravermelho, micro-ondas e ondas de rádio.

No início do Século XX, alguns experimentos mudaram a ideia da natureza da luz tais como: o efeito fotoelétrico, o espelhamento cotton e a produção de raios X, mas não explicavam a teoria ondulatória.

Pesquisadores começaram a supor que a única maneira de explicar todos esses fenômenos seria considerando a luz como uma partícula – o fóton. De maneira bem simples, fótons podem ser interpretados como pacotes de ondas que transportam energia contida nas radiações eletromagnéticas.

O neurocientista ressalta que, por volta de 1900, Max Planck propôs que a energia não era contínua e era emitida pelos corpos aquecidos não na forma de ondas, mas sim de pequenos “pacotes” de energia, denominados quantum.

Albert Einstein usou essa teoria para explicar a transmissão de radiação no vácuo e mostrou que a absorção de energia é feita de um quantum por vez. De acordo com Einstein, fótons têm massa igual a zero e energia fixa igual a constante de Planck, multiplicada pela frequência da luz.

Fabiano afirma que ao longo da história da Física, houve cientistas que defendiam a natureza ondulatória da luz, enquanto outros apostavam na origem corpuscular. Estudos ainda apontam que a natureza da luz é dual, isto é: ora se comporta como uma onda, ora como partícula. Ressalta-se que esse comportamento, chamado de “dualidade onda-partícula” é observado em outras partículas quânticas, como os prótons, nêutrons e elétrons.

Sobre Fabiano de Abreu - jornalista com Mestrado e Doutorado em Ciências da Saúde nas áreas de Neurociências e Psicologia pela universidade EBWU nos Estados Unidos e na Université Libre des Sciences de l'Homme de Paris. Ainda na área da neurociência, pós-graduação na Universidade Faveni do Brasil em neurociência da aprendizagem, cognitiva e neurolinguística e Especialização em propriedade elétricas dos neurônios e regiões cerebrais na Universidade de Harvard nos Estados Unidos. Pós-Graduação em Neuropsicologia pela Cognos de Portugal, Mestre em Psicanálise pelo Instituto e Faculdade Gaio, membro da Unesco e Neuropsicanalista pela Sociedade Brasileira de Psicanálise Clínica. Especialização em Nutrição Clínica e Riscos Psicossociais pela TrainingHouse de Portugal e Filosofia na Universidade de Madrid e Carlos III na Espanha. Integrante da SPN - Sociedade Portuguesa de Neurociências – 814, da SBNEC - Sociedade Brasileira de Neurociências e Comportamento – 6028488 e da FENS - Federation of European Neuroscience Societies - PT30079 e membro da Mensa, sociedade de pessoas de alto QI com sede na Inglaterra.