La ratasàvia

La ratasàvia

El món misteriós de la física quàntica

Tema: Fisica quantica • Edat: 6-8 anys

Generat el 14 de juny del 2025

La física quàntica ens ajuda a entendre com funciona el món més petit que podem imaginar. Ens explica què passa dins dels àtoms i com es comporten les partícules molt petites. Gràcies a la física quàntica, sabem coses sorprenents sobre la llum, la matèria i fins i tot sobre nosaltres mateixos! Vols descobrir aquest món invisible?

Densitats de probabilitat de funcions d'ona d'un electró d'un àtom d'hidrogen. Aquesta imatge mostra on és probable trobar un electró al voltant del nucli.
Densitats de probabilitat de funcions d'ona d'un electró d'un àtom d'hidrogen. Aquesta imatge mostra on és probable trobar un electró al voltant del nucli.

Què és la física quàntica?

Retrat de Max Planck, el pare de la teoria quàntica, un científic molt important per entendre la física moderna.
Retrat de Max Planck, el pare de la teoria quàntica, un científic molt important per entendre la física moderna.

La física quàntica estudia coses molt petites, com àtoms i partícules. Va començar fa més de cent anys. Un científic anomenat Max Planck va descobrir que l'energia no es pot dividir sempre. L'energia es reparteix en petits paquets anomenats quanta.

Aquesta teoria va canviar la manera d'entendre el món. Ara sabem que la llum i la matèria poden comportar-se com ones i com partícules.

Els secrets dels àtoms i les partícules

Paquet d'ona d'un fotó, que mostra la naturalesa dual de la llum com a ona i partícula.
Paquet d'ona d'un fotó, que mostra la naturalesa dual de la llum com a ona i partícula.

Dins d'un àtom hi ha un nucli i uns electrons que es mouen al seu voltant. Els electrons no giren com planetes, sinó que es troben en zones on és més probable trobar-los.

La llum pot ser una ona o una partícula. Això vol dir que pot viatjar com una ona d'aigua o com petites boletes de llum anomenades fotons.

El principi d'incertesa

Representació del principi d'incertesa de Heisenberg, que ens explica que no podem saber amb precisió absoluta la posició i la velocitat d'una partícula al mateix temps.
Representació del principi d'incertesa de Heisenberg, que ens explica que no podem saber amb precisió absoluta la posició i la velocitat d'una partícula al mateix temps.

Werner Heisenberg va descobrir una cosa molt curiosa. No podem saber exactament on és una partícula i com de ràpid es mou al mateix temps.

Això s'anomena principi d'incertesa. Ens diu que, en el món quàntic, tot és una mica misteriós i no podem predir-ho tot amb seguretat.

La física quàntica en la nostra vida

Imatge que explica la deformació de l'espaitemps per la gravetat, també coneguda com el matalàs còsmic.
Imatge que explica la deformació de l'espaitemps per la gravetat, també coneguda com el matalàs còsmic.

La física quàntica ens ajuda a tenir coses com làsers, ordinadors i telèfons mòbils. També serveix per fer màquines que ajuden els metges a veure dins del cos.

Encara que no ho veiem, el món quàntic està present a tot arreu. Gràcies a la física quàntica, podem entendre millor l'univers i inventar noves tecnologies.

Sabies que...?

  1. 1.

    La mecànica quàntica explica que les partícules petites poden ser alhora ones i partícules, com la llum i els electrons.

  2. 2.

    Els àtoms estan formats principalment per espai buit, gairebé tot és buit entre el nucli i els electrons.

  3. 3.

    El principi d'incertesa diu que no podem saber exactament on està una partícula i com va al mateix temps.

  4. 4.

    La mecànica quàntica ha ajudat a crear tecnologies com els làsers, els microxips i la imatge per ressonància magnètica.

  5. 5.

    Els científics encara busquen una teoria que uneixi la física quàntica amb la relativitat general, que explica l'univers gran.

Exercicis de comprensió lectora

1.

Per què no podem saber exactament on és i com es mou una partícula al mateix temps?

a)

Pel principi d’incertesa de Heisenberg.

b)

Perquè només existeixen de nit.

c)

Perquè són invisibles a l’ull humà.

d)

Perquè són massa ràpides per veure-les.

2.

Com es pot comportar la llum segons la física quàntica?

a)

Només com una partícula.

b)

Només com una ona.

c)

Com una ona i com una partícula.

d)

Només com una ombra.

3.

On podem trobar exemples de la física quàntica en la nostra vida diària?

a)

En llibres i contes de fades.

b)

En el so dels animals.

c)

En làsers, ordinadors i telèfons mòbils.

d)

En arbres i flors del jardí.

4.

Què estudia principalment la física quàntica?

a)

La formació de muntanyes i rius.

b)

El moviment dels planetes al voltant del Sol.

c)

Els animals que viuen al mar.

d)

Com funcionen els àtoms i les partícules molt petites.

5.

Com s’anomenen els petits paquets d’energia de la física quàntica?

a)

Quanta.

b)

Molecules.

c)

Electrons.

d)

Fotons.

Activitats suggerides

1

Dibuixa el món quàntic

Dibuixa com t’imagines l’interior d’un àtom, amb el nucli i els electrons movent-se al seu voltant. Pots fer servir colors vius i formes divertides per mostrar el món invisible de la física quàntica!

2

Fes de científic quàntic

Imagina que ets un científic com Max Planck o Werner Heisenberg. Explica amb les teves paraules què has descobert sobre la llum o les partícules petites. Pots fer-ho parlant o escrivint-ho en una frase curta.

3

Troba la física quàntica a casa teva

Busca a casa teva algun objecte que funcioni gràcies a la física quàntica, com un làser, un ordinador o un telèfon. Explica per què creus que aquest objecte utilitza la física quàntica.

Respostes dels exercicis de comprensió lectora

1.a)
2.c)
3.c)
4.d)
5.a)

Fonts consultades