quarta-feira, 2 de julho de 2025

Palestras sobre os cem anos da Mecânica Quântica

Este ano, a mecânica quântica, através dos formalismos de Heisenberg e Dirac, está completando cem anos de história. Por conta disto, diversas atividades estão ocorrendo em todo o mundo. Particularmente, temos ministrado algumas palestras com a ideia de divulgar um pouco a teoria e comemorar a data.

No dia 18/02/2025, abrindo a VI ESCOLA DE FÍSICA TÓRICA DO CEARÁ, evento científico coordenado pelos Profs. Celio Muniz, Raissa Neves e Lázara Silveira, da FECLI (UECE), em Iguatu, apresentamos a palestra "Ecos Longínquos de ondas... de universos: História da Física Quântica". Nela, foram mostradas as principais ideias dos construtores da teoria quântica, com ênfase nos trabalhos de Heisenberg, Jordan, Born e Dirac, através da discussão dos artigos publicados por estes físicos durante o segundo semestre do ano de 1925.

No dia 19/05/2025, comemorando o dia do físico no Instituto Federal do Ceará, a convite do Prof. Mairton Cavalcante Romeu, ministramos a palestra "Cem anos de uma teoria espetacular". Tal evento contou com um público bastante motivado, composto por professores e estudantes de Licenciatura em Física daquela instituição. Apresentamos as principais ideias da teoria, passando por diversos físicos e culminando com os trabalhos de Heisenberg, Dirac e Schrödinger.

No dia 30/05/2025 apresentamos uma pequena palestra para os estudantes do ensino médio que foram medalhistas, no Ceará, da Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas (relativo ao ano de 2024), coordenada aqui no estado pelo Prof. José Alves de Lima Jr., da Universidade Federal do Ceará. Nesta apresentação, "Cem anos da Mecânica Quântica", partimos do problema da radiação do corpo negro e das raias espectrais de emissão e absorção dos elementos químicos para evidenciar a necessidade de uma teoria capaz de explicar a natureza do átomo. Mencionam-se brevemente os trabalhos de Heisenberg, Jordan, Born, Dirac e Schrödinger, discutindo-se o problema da difração do elétron no experimento da dupla fenda. Diante da necessidade de expressar as amplitudes de probabilidade por meio de números complexos, essas grandezas são representadas em um diagrama de Argand-Gauss e transformadas em vetores em um espaço bidimensional. A partir de uma simples soma vetorial e utilizando apenas a geometria do teorema de Pitágoras, calcula-se o quadrado da soma das amplitudes de probabilidade, chegando-se ao termo que representa a interferência quântica. Informações adicionais sobre a cerimônia de entrega das medalhas pode ser encontrada no site da Sociedade Brasileira de Física:

 https://www1.fisica.org.br/~obfep/premiacao-obfep-2024-ce/

No dia 13/06/2025 apresentamos na "Manhã da Mecânica Quântica", um evento no Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará, que contou com a participação de diversos professores e estudantes, a palestra "Breve relato da história da mecânica quântica". Na referida apresentação mostramos as principais contribuições dos físicos que produziram a teoria quântica, em particular, George Stoney, John Nicholson, Johannes Rydberg, Walter Ritz, Niels Bohr, Wolfgang Pauli e os cinco criadores da mecânica quântica, Werner Heisenberg, Pascoal Jordan, Max Born, Paul Dirac e Erwin Schrödinger.

Atualização:

Em 25/07/2025 participamos da mesa redonda "A mecânica quântica na Educação Básica", no IV ENMPEF e IX EBEF 2025, no auditório da Seara da Ciência, Universidade Federal do Ceará. Discutimos o tema com os Profs. Luiz Peduzzi (UFSC) e Francisco Bento Lustosa (FECLI/UECE), coordenados pela Profa. Iramaia de Paulo (UFMT), a convite dos Profs. Robson Maia (UECE) e Nildo Loiola (UFC). 1. Começamos a nossa intervenção citando uma frase atribuída ao físico Richard Feynman, "Se você diz que entendeu a física quântica, é porque você não a entendeu". 2. A seguir, me referi a um vídeo de um professor de física que se encontra no YouTube, que inicia o seu curso da seguinte forma: "Vamos começar nosso curso de física quântica. Tenho uma boa e uma má notícia. A má notícia é que vocês não vão entender a física quântica. A boa é que o Feynmann falou que ninguém entende a física quântica. Assim, atualmente, vocês não sabem nada de física quântica e eu não entendo nada. Daqui a algumas semanas nem eu e nem vocês entenderemos nada da teoria e vocês poderão sair pelo mundo espalhando esta ignorância". Claro, precisaríamos entender o contexto dessas falas. A mecânica quântica pode ser entendida. Feynman, possivelmente, se referia ao aspecto probabilístico da teoria. De fato, a teoria quântica é muito bem entendida, todos os equipamentos e tecnologia surgidos a partir da eletrônica dos semicondutores, para citar apenas um exemplo, é derivada diretamente da físisca quântica. 3. Forneci, então, uma rápida pincelada sobre a ideia dos elétrons nos sólidos e como tal entendimento é apenas possível devido às leis da mecânica quântica. 4. Há aspectos estranhos na teoria?, questionei em sequência. Claro. Einstein e Schrödinger achavam que a teoria não fosse completa, conforme vários experimentos mentais e o famoso paradoxo EPR. Posteriormente, tornou-se mais ou menos concenso que a teoria era completa, mas não local. 5. Expliquei o que seria a não localidade a partir da ideia de localidade da conservação da carga de acordo com a teoria da relatividade especial. 6. Superando-se estas questões, perguntei o que poderia ser ensinado sobre teoria quântica, e de que forma, aos estudantes do ensino médio. Dei como sugestão, entre outras, o estudo das raias espectrais e a possibilidade de se conversar sobre o conceito de valores discretos de energia associado aos diversos estados de energia dos elétrons nos átomos. 


Nenhum comentário:

Postar um comentário