O Ano Internacional da Ciência e das Tecnologias Quânticas sugere reflexão sobre o modo como ciência básica, bem como aspectos filosóficos e de fundamentos, podem se desenvolver em conexão (simbiose) com aplicações (inclusive tecnológicas) de uma teoria científica.

De fato, desde suas origens, em meados da década de 1920, a teoria quântica – voltada para o estudo dos fenômenos nas dimensões moleculares, atômicas e subatômicas – esteve circundada por debates filosóficos relacionados às novidades conceituais que ela trazia. 

Assim é que a descrição intrinsicamente probabilística e a dificuldade de formação de imagens intuitivas dos fenômenos quânticos geraram o que o filósofo austro-britânico Karl Popper (1902-1994) denominaria, décadas mais tarde, “o grande cisma da física”.

Nesses debates, com alto teor filosófico, grandes físicos, como o de origem alemã Albert Einstein (1879-1955), o francês Louis de Broglie (1892-1987) e o austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961), estiveram em campos opostos aos de outros igualmente renomados, como o dinamarquês Niels Bohr (1885-1962), o austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958) e os alemães Werner Heisenberg (1901-1976) e Max Born (1882-1970) – todos ganhadores do Nobel de Física.

Mas esses debates não frearam as aplicações dessa nova teoria científica. Possivelmente, a maior extensão da física quântica tenha sido o estudo dos átomos e da radiação voltado aos núcleos atômicos. 

Essa linha de pesquisa se tornou crítica a partir de 1932, quando a descoberta experimental do nêutron, pelo físico britânico James Chadwick (1891-1974), criou uma imagem de um núcleo instável, composto por cargas positivas (prótons) e neutras (nêutrons). 

Esse paradoxo – uma vez que os núcleos são, em geral, muito estáveis – foi resolvido pelo físico japonês Hideki Yukawa (1907-1981), que, ao aplicar a teoria quântica ao estudo dos núcleos, postulou a existência de uma força – até então desconhecida – denominada força nuclear, mediada por partículas chamadas de mésons – mais tarde, rebatizadas de píons. 

Em 1947, a descoberta dos píons – que contou com participação decisiva do físico brasileiro Cesar Lattes (1924-2005) –, a partir do estudo dos raios cósmicos (núcleos atômicos que bombardeiam a atmosfera terrestre a todo instante), representou grande êxito nas aplicações da teoria quântica. No ano seguinte, Lattes e seu colega norte-americano Eugene Gardner (1913-1950) detectariam píons em um acelerador de partículas na Universidade da Califórnia (Estados Unidos).

A admissão da existência de uma força nuclear lançou um novo campo de pesquisa, a física nuclear, a qual esteve na base da construção das bombas atômicas, pelos Estados Unidos, na Segunda Guerra Mundial. Essas ideias também foram usadas na explicação de fenômenos galácticos – por exemplo, as estrelas de nêutrons.