Melhor resposta
Força é a palavra que usamos para nos referir a qualquer expressão de energia. Energia é um conceito vago. Existem quatro expressões muito diferentes de energia, gravitação, eletromagnetismo, forças nucleares fortes e fracas. Três dos quatro campos foram quantizados, a gravidade não. Pode nunca ser quantizado devido ao quão fraco é o campo. Um gráviton nunca poderia ser medido. Portanto, permanece hipotético. Enquanto isso, as outras três forças foram quantizadas, isso é chamado de Modelo Padrão da física de “partículas”. Então você pode dizer que essas três forças foram quantizadas, mas uma não.
Resposta
Pergunta feita: A física quântica é principalmente teoria, ou muito dela foi comprovada?
Era uma vez, algumas palavras significavam algo diferente do que agora. Isso é verdade para muitas palavras … “bobo” uma vez significava “abençoado e digno”. E “provar” uma vez significava “testar”.
Mas então a matemática veio e deu um novo significado a “provar”. Uma “prova” matemática é absoluta. Significa que não há outra maneira de as coisas serem … se suas suposições são verdadeiras, então a conclusão não pode ser outra coisa senão verdade. Essa é uma barreira insanamente alta e só pode ser aplicada em matemática e lógica. Em um mundo “real” complexo e físico tal certeza não é possível, há quase sempre outras possibilidades, mesmo que sejam bastante absurdas. Mas às vezes a realidade é absurda!
Esse significado matemático de provar transbordou em nossa fala cotidiana, no entanto, para criar uma confusão, porque tentamos aplicar esse significado ao antigo significado. Às vezes, isso é inofensivo … o velho ditado “A prova do pudim está em comê-lo” faz quase tanto sentido quando você usa a palavra dessa forma extrema, em vez do “teste” original. Às vezes torna as coisas um tanto obscuras, mas também interessantes … outro velho ditado “É a exceção que confirma a regra” ganha uma ressonância extra quando “prova” significa algo mais do que “teste”. Mas às vezes torna o significado completamente diferente e meio que quebrado. Como “a teoria quântica foi comprovada?”.
Agora, no antigo sentido do mundo, essa pergunta é muito razoável e a resposta é absolutamente sim ! QM foi testado continuamente, com extrema precisão. Ele atendeu perfeitamente a todos esses testes. É extremamente bem testado.
Mas no novo sentido essa pergunta não tem sentido. As teorias não são teoremas matemáticos, são explicações sobre por que vemos as coisas que fazemos e um meio de prever o que outras coisas veremos em outras circunstâncias. Você não pode provar matematicamente algo assim mais do que você não pode fritar um adjetivo ou manteiga de amendoim conjugada. Sempre há outras possibilidades que podem explicar as mesmas observações, assim como um número infinito de funções matemáticas pode caber em um conjunto finito de pontos!
Por exemplo, há uma teoria inteiramente separada, a Mecânica de Bohm, que dá a mesmas previsões que QM e ainda que a maioria das pessoas consideraria uma teoria separada e diferente. Tenho certeza de que existem infinitas outras teorias que fornecem as mesmas previsões (dentro das partes da natureza que podemos acessar com nossos experimentos neste momento).
(Acima estão as possíveis trajetórias de elétrons no experimento de fenda dupla de acordo com a mecânica de Bohm. Imagem de Wikipedia Commons, criada por Koantum )
A questão é que, como o QM é muito bem testado, se vamos levar qualquer uma dessas teorias a sério, ela terá que passar nos mesmos testes. Por exemplo, ele deve corresponder ao padrão de medições em um experimento de dupla fenda … e todas as dezenas de milhares de outros experimentos que foram feitos. O que significa que todas as teorias alternativas serão quase exatamente iguais ao QM em muitos aspectos, incluindo a estranheza que algumas pessoas não gostam.
Eu acho que estranho é maravilhoso, mas sou um pouco estranho eu mesmo.
TL / DR: Uma teoria nunca é comprovada, apenas testada e bem ou malsucedida em explicar o que é visto. Mas o QM é tão bem testado que qualquer coisa que o substitua terá quase a mesma aparência em muitos aspectos.