(Quântica) O que acontece entre E1 e E2

davidvaz
Pesquisador Senior



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Posted: Sat Jul 14, 2012 10:49 pm Post subject: (Quântica) O que acontece entre E1 e E2?




Pessoal,

Uma dúvida de Quântica:

Digamos que uma partícula esteja no estado:


A interpretação Quântica é: ao medir a energia de uma partícula no estado
, existe uma chance ||² de medir e ||² de medir .

Nas páginas 3-4 de "Introduction do Quantum Mechanics - D. Griffiths", há uma discussão sobre a medida da posição da partícula (realist/orthodox/agnostic). Gostaria de fazer uma pergunta semelhante sobre a energia.

No caso do estado acima,
, se você medir e obter , que energia a partícula tinha antes? Tinha (realist), não tinha energia nenhuma (orthodox) ou você prefere não falar sobre o assunto (agnostic)?

Passando por isso, o que mais me perturba (e não é uma perturbação pequena para se tratar com Teoria da Perturbação) é o fato das energias serem proibidas. Não estou reclamando da matemática, mas veja: se você excita uma partícula e ela passa de
para . Já que isso ocorreu em algum t, como aconteceu a transição -, já que não se pode estar entre e ?

Claro, essas perguntas são sobre a filosofia da Quântica. Creio que seja uma lacuna teórica na minha formação. De certa forma, existe uma pergunta semelhante: Como se absorte um photon inteiro, de uma vez só? Ou, para sair do quarto e entrar na sala, você deve cruzar a porta em algum momento, certo? Na Quântica, não podemos ficar na porta.

P.S. Não quero criar uma GUERRA intelectual aqui. Se não acredita na Quântica, por favor simplesmente não comente. Gostaria de saber a resposta Quântica das perguntas, não da Chromo-Dinâmica das Cordas Cósmicas em 666 Dimensões Iso-Diferentes.
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Pesquiza
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Bosco
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Posted: Sun Jul 15, 2012 3:14 pm Post subject: Re: (Quântica) O que acontece entre E1 e E2?

Oi David!
davidvaz wrote:

De certa forma, existe uma pergunta semelhante: Como se absorte um photon inteiro, de uma vez só? Ou, para sair do quarto e entrar na sala, você deve cruzar a porta em algum momento, certo?


Sempre quis entender a transmissão de energia pelo campo eletromagnético, através de uma interação simples entre campo e onda. Não consigo digerir a ideia de partícula, para esta finalidade.

Me desculpe usar analogia para expressar meu ponto de vista em relação a este problema. Penso que o fóton pode ser comparado a um copo de determinado volume, cuja boca (virada para cima) esteja nivelada com a superfície plana de um lago. Ondas sucessivas provocadas na superfície deste lago provocam enchimentos correspondentes do copo, se houvesse uma forma ideal de esvaziá-lo entre um período e outro da onda. Quanto maior a frequência, mais vezes se enche o copo (maior a energia). Cada ondulação fornece sempre uma quantidade constante de volume (ou energia).

Penso que o copo está para o fóton, assim como o lago está para o campo eletromagnético. Espero não estar sendo simplório, é que ainda desconheço argumento como este, que seja capaz de potencializar o aspecto onda em detrimento do aspecto partícula, para se justificar a quantização da energia.

davidvaz wrote:
Na Quântica, não podemos ficar na porta.

Exatamente, porque as ondas eletromagnéticas não ficam em repouso, e não podemos dividir o elétron na metade, ou mais partes sem que ele deixe de ser elétron..
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João Bosco
Técnico Eletrônico

Robson Z. Conti
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Posted: Tue Sep 25, 2012 1:51 pm Post subject: Re: (Quântica) O que acontece entre E1 e E2?

davidvaz wrote:
Já que isso ocorreu em algum t, como aconteceu a transição - , já que não se pode estar entre e ? ... Como se absorte um photon inteiro, de uma vez só? Ou, para sair do quarto e entrar na sala, você deve cruzar a porta em algum momento, certo? Na Quântica, não podemos ficar na porta... Não quero criar uma GUERRA intelectual aqui. Se não acredita na Quântica, por favor simplesmente não comente. Gostaria de saber a resposta Quântica das perguntas, não da Chromo-Dinâmica das Cordas Cósmicas em 666 Dimensões Iso-Diferentes.

Assim que vi esta postagem eu escrevi que “se o nobre autor só quer saber a opinião de quem acredita na quântica, então não vou publicar o comentário por enquanto e aguardar os comentários nos moldes que ele solicita (vamos ver se os “cavaleiros do modelo padrão” aparecem por aqui desta vez).

Como não apareceram (em alguns casos o modelo padrão usa o rito sumário apregoado pelo princípio de Dirac, o “cale a boca e calcule”, de modo que cheguei a tentar entender o que o nobre autor deste tópico desejava ao excluir quem pensa diferente - será que ele está desobedecendo Dirac mas quer que os demais obedeçam) eu resolvi dar a minha singela opinião.

Mesmo não acreditando nem na Quântica, nem na “Chromo-Dinâmica das Cordas Cósmicas em n Dimensões Iso-Diferentes” e muito menos querendo participar de uma “GERRA intelectual”, nas palavras do nobre autor, vou aqui dizer que, na minha humilde opinião, nada pode ser absorvido de forma instantânea, nem mesmo um mero e ínfimo fóton. E nem entrar em um quarto no qual a única abertura existente seja uma porta sem passar pela porta.

Ainda assim há, no meu humilde ponto de vista, uma saída que considero honrosa para esta situação, afinal os resultados que os físicos experimentais obtêm não podem ser desconsiderados ou escondidos. O que considero que pode ocorrer é de uma estrutura que não existia no quarto lá formar-se a partir do que existia em outro formato em função de uma alteração que ocorre fora do quarto, de modo e maneira que o que passa a lá existir não passou pela porta, que nem mesmo existe (como é o caso de água que se condensa em uma janela em função da baixa temperatura externa).

Da mesma maneira, considero mais fácil acreditar que os elementos constituintes de uma estrutura que se desintegre possam alterar as condições do meio em que isto ocorre de forma tal que leve a produção de um evento equalizador em outra região, ou seja, um elétron se desfaz e outro se forma sem que exista deslocamento físico (é como uma alteração em uma região de um vaso de pressão produzir o rompimento em outra região do mesmo, não houve movimentação de material, apenas alteração na densidade).

Penso serem saídas muito mais simples e honrosas do que aceitar tempos nulos de absorção e de deslocamento de uma entidade física.

[]s

PS: Eu sei que o nobre autor do tópico solicitou que os comentários apenas fossem feitos por quem acredita na quântica, mas a absoluta falta de participação da bancada “quantiquista” após alguns meses me levou a publicar este comentário, pelo que respeitosamente peço desculpas a ele.
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O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de convecção.


Last edited by Robson Z. Conti on Sat Sep 29, 2012 8:28 am; edited 1 time in total

angleblue63
Curioso



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Posted: Sat Sep 29, 2012 4:39 am Post subject:

Ao que eu saiba não temos qualquer evidência direta nem das pequenas e nem das grandes ondulações gravitacionais.
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stive

Robson Z. Conti
Pesquisador Senior



Joined: 09 Jan 2012
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Posted: Sat Oct 13, 2012 1:27 pm Post subject:

Durante esta semana foram anunciados os ganhadores do Nobel de Física deste ano, outorgado a trabalhos tratando de física de partículas. Maiores detalhes podem ser vistos no endereço... http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nobel-fisica-2012&id=010165121009 ... do qual ressalto o seguinte trecho.
Serge Haroche e David J. Wineland ganharam o Prêmio Nobel de Física 2012 por seus "revolucionários métodos experimentais que permitiram a medição e a manipulação de sistemas quânticos individuais"...
O campo em que os dois trabalham teve um avanço de impacto em 2011, quando uma equipe canadense demonstrou a possibilidade da chamada "medição fraca", uma forma de medir sistemas quânticos individuais que não apenas não destrói as partículas, como não interfere com elas.


Se nos atentarmos para o que a pesquisa que abriu as portas para esta nova fase na Física...
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=medicao-fraca-interpretacoes-mecanica-quantica&id=010165110607 ... nós constatamos também que o que nela é chamado de “Verdades elusivas” (ou seja, verdades vagas, um rebaixamento e tanto para o que até o início desta semana tinha o invejável status de um princípio indesafiável), assim enunciadas
1. Uma partícula quântica pode se comportar como uma partícula ou como uma onda, mas não as duas coisas ao mesmo tempo.
2. Não é possível medir uma partícula quântica sem interferir com ela.


Até onde estou informado, estas “verdades” constituem a base das mais aceitas interpretações na física de partículas as quais, de um momento para o outro, são colocadas em questão quando observamos que “o fóton - que os cientistas chamam de sistema quântico - comporta-se simultaneamente como partícula e como onda, continuando a gerar o padrão de interferência típico das ondas mesmo quando passa por uma única fenda.” [grifos meus]

Ou seja, se isto estiver correto, então as partículas subatômicas, a que os pesquisadores denominam de sistemas quânticos seriam, ao mesmo tempo partículas e ondas. Mas como poderia ser isto? Na minha humilde opinião seria o equivalente a observarmos de longe e de apenas uma posição, como se observássemos apenas o topo do olho de um furacão a partir da Lua com um telescópio de baixa resolução, o que seria condição análoga as que até então podíamos observar partículas, de forma que ela seria “vista como uma partícula”, apenas uma imagem borrada que nos permitisse perceber somente os contornos da estrutura. Já se observarmos o mesmo furacão a partir de vários pontos da superfície do planeta e da estratosfera, de modo a percebermos a todas as suas subestruturas...
http://img149.imageshack.us/img149/669/image007cts.jpg ...que é o que eu tenho proposto no tópico http://forum.if.uff.br/viewtopic.php?t=1832 e em outros tópicos de forma mais resumida, como da postagem http://forum.if.uff.br/viewtopic.php?p=8084#8084 (Posted: Fri Jul 20, 2012 11:43 pm) em diante no tópico a respeito de Gravidade e Big-Bang.

O artigo também coloca que “O experimento também balança - embora não derrube - o Princípio da Incerteza da Heisenberg, mostrando que ele não é tão rígido quanto parecia, seguindo uma tendência que já vem sendo demonstrada em outros trabalhos.”, o que está em linha com o que se pode verificar no endereço...
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=conexao-entre-fenomenos-quanticos&id=010130101119 ...onde temos informações adicionais e também a figura que pode ser vista também no endereço... http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010130101119-atomos-assombrados.jpg . Nesta figura, a respeito do entrelaçamento quântico, podemos verificar como algumas pessoas imaginam que poderia ser feito o entrelaçamento quântico. Ele é mostrado da mesma forma que eu tenho proposto (e mostrado as imagens) que seriam configuradas praticamente todas as estruturas estáveis existentes em regiões em que não existam barreiras e limites rígidos ou campo elétrico ou gravitacional muito forte a produzir uma tendência, na forma de uma célula com dois lóbulos, o que poderia levar o que consideramos partículas individuais a algumas vezes serem efetivamente regiões de uma única estrutura, que é a forma como atualmente vejo o universo observável, apenas uma parcela de uma estrutura bem maior, também no tópico que propõe uma estrutura fractal para o Universo, particularmente no texto... http://forum.if.uff.br/viewtopic.php?p=8524#8524 .

Além disto, no endereço...
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=teorema-abala-fundacoes-mecanica-quantica&id=010130111124 ...temos que “A função de onda há muito tempo é interpretada como uma ferramenta estatística que reflete nossa ignorância sobre as partículas quânticas. Mas agora um trio de físicos ingleses está defendendo a ideia quase chocante de que a função de onda na verdade é algo real, fisicamente real, e não uma probabilidade estatística” e que “Dois sistemas quânticos são preparados independentemente. O estado quântico de cada um, determinado pelo método de preparação, é ou 0 ou positivo. Os dois são postos juntos e medidos. Segundo a nova teoria, o resultado da medição somente pode depender das propriedades físicas dos dois sistemas no momento da medição”, o que aparentemente devolveria à realidade, e não mais ao observador, a condição de determinar os fatos. Noutros textos aqui publicados eu já havia colocado a minha opinião a este respeito, a qual em resumo propõe que o princípio da incerteza era decorrente apenas das limitações dos métodos que utilizávamos para tomar as medidas, e não algo inerente à natureza intrínseca da matéria.

É interessante notar que, conforme consta também neste artigo da Inovação Tecnológica, “a revista Nature não publicou, apenas comentou o artigo, que está no repositório arXiv, ainda não publicado por nenhuma revista revisada pelos pares”, o que demonstra o cuidado com que estes assuntos são tratados, já que destoam bastante do pensamento majoritário. Cumpre notar que tradicionalmente as ideias que propõem soluções um pouco mais distantes dos modelos com maior aceitação em cada época, têm de aguardar um pouco para que mais evidências concordantes sejam fornecidas e a mentalidade dominante se adapte à nova situação, quando estas ideias diferentes demonstram capacidade de descrever adequadamente a realidade, ou sejam esquecidos, quando a tese não “emplaca”. Em geral, as mentes formadas dentro de um sistema de pensamento que apresenta razoável sucesso em explicar e prever as coisas exibem uma histerese natural em sair daquela região de conforto.

Mas, conforme já disse aqui outras vezes, se não nos matarmos antes pela diferença entre ter boa educação e ter bom nível de conhecimento técnico que às vezes se nota em nossa sociedade planetária, mais ano menos ano, mais século menos século, chegaremos lá. As minhas expectativas variam. Às vezes eu me animo (como agora, com a verificação de contradições entre o resultado de experimentos e princípios antes sagrados) e outras vezes eu desanimo (temos encontrado as contradições não é de hoje, mas o mapa mental, os paradigmas e as premissas que formam a maneira com a qual pensamos o mundo, resulta na mesma histerese de outras épocas), também sou sujeito a ciclos, como tenho proposto que todo o restante o é.

De qualquer forma, se eu estivesse estudando física agora, eu tomaria o máximo cuidado para não engessar a mente, já que o que era matematicamente certo nas últimas oito décadas já apresenta rachaduras, as quais não estão ficando mais estreitas e sim mais largas, e as coisas na física moderna, assim entendida como o que não está no escopo da física clássica, poderão ser englobadas pelos sólidos ensinamentos a nós deixados por Arquimedes, Galileu, Copérnico, Kepler, Newton, Huygens, Lorentz, Maxwell, Kelvin e Lorentz. Eu não coloquei os nomes de Planck, Einstein, Friedman, De Broglie, Schroedinger, Hoyle, Bohr e Heisenberg na lista pois são expoentes da física moderna, a qual acredito que, com o passar do tempo e com a sucessão de experimentos mais elaborados e precisos, acabará se encaixando no corpo da física clássica, de forma a percebermos apenas como um complemento natural, e não como um sistema em que a estranheza seja a marca registrada, que é o que caracteriza hoje a física moderna, surgida como uma solução provisória que acabou assumindo uma posição de titular em vista da nossa pouca capacidade em investigar a realidade intra-atômica de forma não destrutiva, obstáculo este que aparenta-me estar começando a ser superado, como o demonstram os últimos experimentos.

Apesar deste compreensível cuidado que os editores têm, pode-se observar que o padrão apresentado pela figura lá descrita como “ Representação radial da função de onda de um elétron”...
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010130111124-funcao-onda-eletron.jpg ...pode ser reconhecido em um grande quantidade de estruturas e eventos, tão simples e inócuas quanto a queda de uma pedra em um lago,
...até furacões...
http://www.hurricanescience.org/images/HurricaneCrossSectionwithWinds2_lrg-glry.jpg
...linhas de indução em torno de condutores de corrente elétrica...
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqJztQgvKSr1TW7DAaU4qr_XyCDOL8P7OElqWcYFCC69Wd7VkRcUzGu6GtmjDZfCTbkwVnDqmXaKUaMeqy7VLBqbG9j4ZGs5A_TBqoH5usxvUIPhf5O24e_5Obnnc4J2uY6iFSgnLujjc/s1600/campis.jpg
http://n.i.uol.com.br/licaodecasa/ensmedio/fisica/ampere-01.jpg
...anéis planetários...
http://www.nasa.gov/images/content/126296main_pia03550_detail.jpg
...células de convecção em nossa atmosfera...
http://www.srh.noaa.gov/jetstream//global/images/jetstream3.jpg
...luz...
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010110111214-ondas-de-luz.jpg
... e regiões polares em outros planetas...
http://www.jpl.nasa.gov/images/cassini/pia09187-200.gif, dentre outros.

Em termos gerais, a minha opinião é que a dualidade onda/partícula (e o comportamento ondulatório da matéria) não é exatamente uma separação no tempo e sim um reflexo da (baixa) qualidade da observação/medição que até agora tínhamos. Olhada de longe uma estrutura complexa como uma imensa estrela ou uma descomunal galáxia será vista como um ponto de luz apenas pela baixa eficiência do equipamento de observação, de forma que a dualidade seria fruto de nossa baixa condição tecnológica, o que aparentemente está sendo resolvido de modo a nos propiciar meios de perceber os detalhes e ver que as partículas são, na minha humilde opinião, estuturas dispostas no espaço intra-atômico da mesma maneira que os sistemas de fluidos turbulentos se dispõem nas escalas humana e astronômica.

Se, apenas por hipótese, trabalharmos em um cenário em que tudo o que conhecemos como “partículas subatômicas” forem estruturas (da mesma forma que a mais aparentemente monolítica das rochas é uma estrutura formada por átomos e moléculas) e observarmos que tais “partículas” conseguem ter a plasticidade que suas propriedades (campos, polaridade e, principalmente, spin não inteiro) demonstram, para que se passem na eletrosfera dos átomos (e também no interior do núcleo) eventos e fenômenos em um ambiente com densidade média acima de 1013 para o elétron e de 1017 Kg/m3 para prótons e nêutrons, então as partículas elementares que constituiriam tais estruturas haveriam de ser muito pequenas (talvez da ordem do comprimento de Planck) e excepcionalmente densas (acima de 1030 Kg/m3), da mesma forma que átomos e moléculas são extremamente pequenos e densos em relação aos objetos na escala humana. Tendo sido observada uma grande identidade no formato de um sem número de entidades, e também que o que produz este formato na escala humana é o choque entre moléculas, estou propondo que a mesma solução abrangeria também os mundos atômico e astronômico, para o que seria necessária apenas a existência de partículas elementares, de dimensões físicas próximas ao comprimento de Planck e extrema densidade, conforme acima externado.

Um daqueles pequenos detalhes que podem fazer toda a diferença é que a Incerteza Quântica não é considerada uma lei e sim um princípio, ou seja, uma premissa adotada com fundamentação em muitíssima experiência e observações e que, se assim adotado, impede que qualquer lei que o contrarie seja considerada correta. Só que quando os experimentos mais acima descritos constataram que “o fóton ... comporta-se simultaneamente como partícula e como onda, continuando a gerar o padrão de interferência típico das ondas mesmo quando passa por uma única fenda”, o que era até então um princípio indesafiável foi falseado por um experimento que pode ser repetido por qualquer pessoa em idênticas condições. Isto pode nos levar a nos questionarmos o motivo pelo qual ainda consideramos o “Princípio da Incerteza” válido, se ele entrou em contradição com observações reproduzíveis (conforme acima colocado imagino que estamos aguardando mais dados para ser formado um quadro mais consistente, pois as observações que estamos passando a ter capacidade tecnológica para fazer, já o contradizendo, o estão invalidando como um princípio).

É sugestivo o enfoque que é dado aos resultados das pesquisas ganhadoras do Nobel, em que não há o mais ínfimo questionamento das premissas sobre as quais se fundamentam a Teoria Quântica, e sim como passos para a construção de sonhados computadores quânticos e de relógios ultra precisos (o que não ocorre com o trabalho que propõe “que a função de onda na verdade é algo real, fisicamente real, e não uma probabilidade estatística”, o qual questiona as teses majoritárias e talvez em razão disto não consegue ser publicado e muito menos ganhar o Nobel). Na minha opinião, no entanto, a continuidade das pesquisas irá aos poucos desenhar um quadro mais amplo, o qual poderá mostrar os detalhes que permitirão encaixar a física moderna na clássica, acabando por levar à mesma situação que já ocorreu em relação a outras teorias, montando finalmente o grande quebra cabeças, de modo que poderá ocorrer a percepção de um padrão de comportamento bem distinto daquele ao qual nos agarramos nas últimas oito décadas, que apontavam comportamentos diferentes para os mundos micro, macro e cosmológico. É evidente que eu tenho plena consciência que tal unificação poderá não ocorrer e o mundo subatômico continuará a ser governado por leis estranhas produzindo estranhezas. Caso isto ocorra vou ter de me conformar (mas vou continuar a achar estranho, da mesma maneira que o meu amigo Einstein considerava, aliás, no que era acompanhado por Schroedinger).

[]s

PS: [1] Mais informações sobre o Nobel deste ano em...
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2012/
The Nobel Prize in Physics 2012 was awarded jointly to Serge Haroche and David J. Wineland "for ground-breaking experimental methods that enable measuring and manipulation of individual quantum systems."

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2012/popular-physicsprize2012.pdf
Serge Haroche and David J. Wineland have independently invented and developed ground-breaking methods for measuring and manipulating individual particles while preserving their quantum-mechanical nature, in ways that were previously thought unattainable.

...e a respeito de uma das teses que propõem modelos diferentes da corrente majoritária...
http://xxx.lanl.gov/pdf/1111.3328v2.pdf (On the reality of the quantum state)

[2] A assim chamada superposição de estados, a qual supõe-se não ser observada em objetos macroscópicos, poderia apenas ser a distribuição espacial das substâncias que compõem uma estrutura formada por fluidos. No exemplo que mais tenho usado, um furacão seria o equivalente a uma partícula em estado excitado, as moléculas que o formam estão distribuídas por uma vasta região, em termos verticais do nível do mar até o limite com a estratosfera, podendo chegar a 2 mil Km na horizontal (mesmo o menor já observado tinha 100 Km de diâmetro). Ao ser observada de longe, esta estrutura pode aparentar estar em vários locais ao mesmo tempo, e está, pois diferentes parcelas de qualquer estrutura não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo. Mas nem necessitamos tanto, o exemplo mais costumeiro de superposição quântica é a formação dos padrões de interferência das ondas em experimentos com luz. Este tipo de fenômeno pode ser observado com facilidade, bastando para isto que se use o Google Mapas para mostrar a "Ilha da Ponta Ubatuba”. Entre a referida ilha e a praia pode-se observar o famoso padrão de interferência, pois as ondas provenientes do alto mar são divididas pela ilha para, em seguida, cada parcela interferir com as que passaram pelo outro lado da ilha, igualzinho ao que ocorre na experiência da dupla fenda, mas na nossa escala de tamanho e sem nenhum mistério.
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