Concepções de Dualidade Onda-Partícula: Uma proposta didática construída a partir de trechos de fontes primárias da Teoria Quântica

Abstract

Muitos pesquisadores defendem que não é possível ensinar física quântica sem ensinar pelo menos um pouco de história da física quântica. A literatura, entretanto, aponta que as narrativas dos livros didáticos destoam em diferentes sentidos das fontes primárias, reduzindo a complexidade da natureza da ciência a uma visão mitológica da prática científica. Por outro lado, a leitura dos textos originais sem nenhum direcionamento, ou mesmo a leitura dos livros historiográficos, pode ser muito arenosa. Defendemos que uma possibilidade para enriquecer o ensino de física quântica é proporcionar ao aluno contato com os trabalhos originais, desde que não se perca de vista a finalidade didática de tal encontro. Buscando contribuir para essa proposta, apresentamos um texto didático, direcionado a alunos de graduação, sobre a dualidade onda-partícula, composto por uma seleção de trechos de fontes primárias de física quântica e por um conjunto de perguntas para guiar a leitura. Ao longo do artigo, apresentamos os marcos teóricos que guiaram a construção do material didático e, no corpo do texto, comentamos as perguntas propostas.

O Fóton Está Nu: O Papel dos Livros Didáticos na Construção do Mundo Comum

“…(Born, 1926, p. 355, our translation) His vision suspect, thus, the determinism of physics when proposing a reinterpretation of wave function ψ. It is not clear if his interpretation of Schrodinger wave function corresponds to a real ent (Lima et al, 2020). Because of it, his philosophical position is closer to an idealistic conception.…”

“…At this moment, the sociotechnical network of undulatory ER of continuous fields had a series of human actants (Maxwell, Young, Hertz), as well as non humans actants (electromagnetic theory, explanation of undulatory phenomena of interference), which articulated to ontologically establish themselves. In addition, electromagnetism, thermodynamics and mechanics were set as pillars of what we know as Classic Physics (Lima et al, 2020).…”

“…In this context, many physicians of the time wished for a description of ER nature. (Lima et al, 2020) studied original articles of Einstein, De Broglie, Schrodinger, Born and Bohr, to identify how these authors conceived light nature. With the same purpose, we study original articles of these authors, including the ontological conception of Max Planck, creating our own categorization.…”

“…In addition, as there are many ER natures, it was necessary to choose some of them. The selected propositions do not reflect the current conceptions of ER, but were chosen due to their pedagogical potential, as they are usually presented in QT subjects (Lima et al, 2020).…”

Schrödinger’s equation from Snell’s law

“…When one looks at Schrödinger's path to derive his wave equation, one may find a set of important physical and mathematical considerations and arguments that can help understand the origin of terms like wave mechanics or wave function. These historical elements can bring important contributions to the pedagogical context, helping students to figure out how to understand quantum theory-a proposal that has been explored in the literature (Karam 2020, Kragh 1992, Lima et al 2020, Lima and Karam 2021.…”