Onde está o elétron?

Um amigo me perguntou algo assim, num encontro desses de corredor: “O elétron, que orbita o núcleo do átomo, gira para a esquerda ou para a direita?”

A minha resposta breve: “O elétron não circula nem para a direita nem para a esquerda. Ele fica numa nuvem de probabilidades, com posição indefinida. Imagine uma colmeia, cheia de abelhas. Não sabemos onde está uma abelha específica, mas podemos dizer que ela está numa nuvem de probabilidades na região em torno da colmeia”.

É claro que a resposta real não foi assim, tão elaborada. Foi num tom mais coloquial. Porém, essa é a ideia.

Na verdade, esta pergunta ingênua do meu amigo foi uma das grandes dores de cabeça do início do século passado.

O modelo atômico planetário, com um núcleo que concentra quase toda a massa e elétrons orbitando ao redor, tinha um problema. Cargas elétricas diferentes girando dissipam energia. Se isso ocorresse, o átomo não teria uma estrutura estável, ele deveria colapsar.

A teoria que usamos atualmente deriva das ideias de Niels Bohr, um dos gigantes da física quântica.

Para ele, os elétrons não ficam girando como planetas ao redor de uma estrela. Eles ficam em numa nuvem de posições, sem ter uma localização exata. Somente algumas posições são possíveis, e o elétron ganha ou perde energia ao passar de uma posição a outra.

Não sabemos exatamente onde está o elétron, por conta do Princípio da Incerteza de Heisenberg. Mas aí é outra história…