Mecânica Quântica - Uma Abordagem Conceitual

[Pages:269]Mec?nica Qu?ntica

Uma Abordagem Conceitual

Carlos Eduardo Aguiar

Programa de P?s-Gradua??o em Ensino de F?sica Instituto de F?sica, Universidade Federal do Rio de Janeiro

2020

C. E. Aguiar (UFRJ)

Mec?nica Qu?ntica

2020

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Mec?nica Qu?ntica: Uma Abordagem Conceitual

Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica Fen?menos Qu?nticos Princ?pios da Mec?nica Qu?ntica Sistemas Qu?nticos Simples Realismo, Contextualidade e N?o-localidade

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Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica

Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica

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Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica Dificuldades na aprendizagem de mec?nica qu?ntica

Dificuldades na aprendizagem de mec?nica qu?ntica

Dificuldades conceituais ? Superposi??o qu?ntica ? Probabilidade subjetiva x objetiva ? Complementaridade ? Transi??o qu?ntico-cl?ssico ? Realismo vs. localidade ? ...

Dificuldades matem?ticas ? Vetores ? N?meros complexos ? Espa?os vetoriais complexos ? Operadores, autovalores, autovetores ? Dimens?o infinita, operadores diferenciais, fun??es especiais ? ...

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Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica Dificuldades na aprendizagem de mec?nica qu?ntica

Dificuldades na aprendizagem de mec?nica qu?ntica

Entre os estudantes as dificuldades matem?ticas ganham proemin?ncia pela necessidade de adquirir dom?nio operacional da teoria, essencial a aplica??es.

Como veremos, ? poss?vel expor a teoria qu?ntica, sem descaracteriz?-la, reduzindo as ferramentas matem?ticas a vetores e um pouco de n?meros complexos. Com isso, torna-se vi?vel dar mais aten??o aos aspectos conceituais.

Tal abordagem pode ser de interesse a alunos para os quais o aspecto operacional n?o ? o mais importante (licenciandos em f?sica, por exemplo).

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Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica Estrutura do curso

Estrutura do Curso

Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica

Fen?menos Qu?nticos F?tons Interfer?ncia de f?tons Interfer?ncia de part?culas Interfer?ncia e indistinguibilidade

Princ?pios da Mec?nica Qu?ntica Vetores de estado e o princ?pio da superposi??o A regra de Born Complementaridade e o princ?pio da incerteza Redu??o do vetor de estado Evolu??o unit?ria Resumo: cinem?tica e din?mica qu?nticas O processo de medida e a transi??o qu?ntico-cl?ssico

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Ensino e Aprendizagem de Mec?nica Qu?ntica Estrutura do curso

Estrutura do Curso (cont.)

Sistemas com mais de dois estados Sistemas compostos e emaranhamento

Sistemas Qu?nticos Simples Interfer?metro de Mach-Zehnder Caminhos indistingu?veis no interfer?metro Medida sem intera??o O problema de Deutsch

Realismo, Contextualidade e N?o-localidade Realismo e vari?veis ocultas Contextualidade e n?o-localidade

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Leituras recomendadas

Alguns livros com abordagem semelhante ? adotada no curso:

N?vel introdut?rio R. P. Feynman, QED ? A estranha teoria da luz e da mat?ria, Gradiva, 1988. J. Polkinghorne, Quantum Theory: A Very Short Introduction, Oxford UP, 2002. V. Scarani, Quantum physics: a first encounter, Oxford UP, 2006. B. Rosenblum, F. Kuttner, Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness, Oxford UP, 2006. A. Rae, Quantum Physics: Illusion or Reality?, Cambridge UP, 2012. M. Le Bellac, The Quantum World, World Scientific, 2013. A. Cassinello, J. L. S. G?mes, O Mist?rio Qu?ntico ? Uma Expedi??o ?s Fronteiras da F?sica, Planeta, 2017.

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