Constante de Planck: origem e importância

Max Planck (1858-1947) foi um físico alemão que ficou conhecido no mundo todo por ser considerado o pai da física quântica e, que, por isso, é um dos físicos mais importantes do século XX, sendo a constante de Planck uma de suas descobertas.

Suas descobertas na área da física quântica lhe renderam, no ano de 1918, a láurea de receber o Prêmio Nobel de Física, em reconhecimento a todas as descobertas propiciadas por seus estudos e por suas pesquisas experimentais.

Uma dessas descobertas, extremamente significativa para o desenvolvimento das ciências – sobretudo da mecânica quântica – até os dias atuais, foi o que ficou chamado de Constante de Planck, que é considerada uma das constantes fundamentais para o estudo da Física.

Os estudos do cientista que deram origem à descoberta se iniciaram em 1897, quando ele se dedicava a entender a questão da radiação do corpo negro, a partir de uma equação proposta por outro físico alemão da época, chamado Wilheim Wien.

Em suas pesquisas, Planck percebeu, entretanto, que os resultados alcançados nas experiências divergiam dos resultados apontados por tal fórmula quando se referiam a baixas frequências. Foi a partir dessa discrepância de resultado e movido pelo desejo de desvendar os processos que estavam ocorrendo que o cientista alemão resolveu dar continuidade às postulações e experiências que o levariam ao número que foi batizado, posteriormente, em sua homenagem.

Mas, afinal, do que se trata a Constante de Planck?

Para responder a essa pergunta, é necessário, primeiramente, entender do que se trata a pesquisa que Planck empreendia. Na Física, um corpo negro é definido como um objeto hipotético com a propriedade de absorção de toda a radiação magnética nele incidente.

Na prática, isso significa um corpo o qual luz nenhuma consegue atravessar nem sofre o processo de reflexão. Além disso, outra característica desse corpo é que, independente de sua composição, todos os corpos negros, desde que estejam em uma mesma temperatura T, vão emitir radiação térmica com o mesmo espectro.

Tendo em vista essa primeira definição, é possível voltar à compreensão dos estudos feitos por Planck. Ao estudar a radiação emitida pelos corpos negros, a física clássica não conseguia explicar os padrões encontrados.

As experiências envolvendo corpos negros e a dispersão radioativa por ele gerada em um prisma material, que não a absorve, seguidas de seu direcionamento a um detector que media a intensidade de cada frequência dessa radiação chegavam a resultados que, embora fossem bem característicos e definidos, não permitiam que se obtivesse uma equação matemática para calculá-la.

Foi a partir desse dilema que Planck, envolvido em seus estudos e intrigado com a situação, se propôs a buscar resultados da maneira contrária à qual a ciência normalmente opera: a partir de gráficos, ele tentaria chegar a uma equação matemática. Essa tentativa foi a responsável pela descoberta da constante de Planck, que ocorreria no ano de 1900.

O cientista, em suas descobertas, postulou que, enquanto grandeza, a energia possui proporções bastante reduzidas e, desdobrando essa ideia, sugeriu a Constante até hoje conhecida e responsável pelo surgimento da Física Quântica, área da ciência responsável pelos estudos acerca da quantização da energia.

Qual a importância da constante de Planck?

O grande passo dado por Planck com essa descoberta foi, portanto, a conclusão de que a energia não é, como se pensava anteriormente aos seus estudos, contínua, sendo liberada em pacotes que ele chamou de quantum (no plural, quanta), uma referência direta à palavra da língua latina que significa quantidade. O quantum é, atualmente, chamado de fóton.

A importância dessa descoberta é tamanha que foi utilizada, em 1905, por Albert Einstein, que, na época, estudava o efeito fotoelétrica e buscava hipóteses que pudessem ajudar a explicar os resultados a que chegava em suas experiências. Portanto, pode-se concluir que a descoberta da constante de Planck, além de revolucionária em sua época, foi responsável pelo desenvolvimento de tantas outras teorias e conceitos que, ainda hoje, despertam nos cientistas curiosidade e ânsia de conhecimento.