Prof. Silvio Seno Chibeni – 2o semestre 2005
Roteiro para a prova 2 – 24/11/2005
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As questões da prova não necessariamente coincidirão
com os tópicos deste roteiro, nem se restringirão necessariamente a eles. Toda
a bibliografia principal recomendada, que cobre os tópicos discutidos em aula,
deverá ser estudada para a prova.
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A prova versará, em seu aspectos principais, sobre os
itens 7 a 12 do programa, bem como as partes dos itens 13 e 16 que foram
discutidas em aula. Isso não exclui a necessidade de domínio dos conceitos
centrais referentes aos itens 1 a 6.
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A segunda terá peso 6 e será realizada no dia 24/11,
em sala de aula, permitindo-se a consulta a material impresso, exclusivamente. Haverá exame no
dia 15/12 (período oficial de exames), para quem tiver média menor que 5,0 e
houver comparecido a pelo menos 75% das aulas, sobre toda a matéria do curso.
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Consulte-se a seção de notícias da página do curso
para informações sobre as aulas-extra dos dias 28/11 e 1/12.
1. A relevância dos fenômenos de difração e interferência de elétrons, observados por C. Davison, G. Thomson e seus colaboradores em meados da década de 1920, para a discussão histórica acerca da natureza da matéria ponderável.
a) Descrição dos fenômenos em termos gerais.
b) Sua relação com a hipótese ontológica proposta por de Broglie em sua tese de doutorado.
c) Relação da ontologia sugerida por esses fenômenos e hipótese de de Broglie com a ontologia que se havia então estabelecido, com base, entre outros fatores, no sucesso da teoria química de Dalton e da mecânica estatística, e no estudo do movimento browniano feito por Einstein e J.-B. Perin.
2. A situação da concepção de mundo (ontologia) da física na década de 1920, imediatamente antes da formulação da mecânica quântica por Schrödinger e Heisenberg.
a) O conflito referente à natureza da luz e demais radiações de tipo eletromagnético.
b) O conflito referente à natureza da matéria ponderável (elétrons, átomos, etc.).
c) A semelhança existente entre esses dois conflitos sobre a ontologia básica do mundo físico.
3. O experimento das duas fendas.
a) Como esse experimento ressalta o problema referido na questão anterior.
b) Que aspecto do experimento requer a ontologia de ondas.
c) Que aspecto do experimento requer a ontologia de partículas.
4. Aspectos teóricos da mecânica quântica.
a) Como a teoria caracteriza estados e grandezas físicas.
b) Como a teoria atribui valores às grandezas físicas.
c) O problema central da teoria, relativo a essa atribuição de valores. Aparente lacuna preditiva.
d) Probabilidades quânticas.
e) Evolução temporal dos estados quânticos. Equação de Schrödinger.
5. A interpretação da mecânica quântica.
a) Como o problema da interpretação se configura a partir do problema referido no item 4c.
b) A principal cisão interpretativa: completude versus incompletude da descrição quântica.
c) O que é, em termos gerais, uma teoria de
variáveis ocultas. Sua relação com o item 5b.
d) Vantagens e desvantagens gerais de uma teoria de variáveis ocultas (baseando-se na proposta por David Bohm em 1952).
d) Como, numa das duas interpretações principais (item 5b), há lugar para se pensar na existência de processos indeterministas na física. Aplicabilidade da equação de Schrödinger.
e) Problema da medida na mecânica quântica. Argumento do “gato de Schrödinger”. Relação com a disputa completude versus incompletude.
f) Duas alternativas para sustentar a tese da completude: Posição anti-realista da escola de Copenhague e reformulação da ontologia básica (com a introdução de indefinição intrínseca de propriedades físicas dos objetos; categoria de “ser em potência”). Implicações de cada uma dessas alternativas para a nossa concepção do objetivo da ciência (em confronto com a divisão tripartite de Aristóteles).