Citação desta página em estilo APA.           Fechar

Tópicos

Introdução
Problemas
Liberdade
Valor
Conhecimento
Vida
Mente
Acaso
Física Quântica
Emaranhamento
Escândalos

Filósofos

Mortimer Adler
Rogers Albritton
Alexander of Aphrodisias
Samuel Alexander
William Alston
Anaximander
G. E. M. Anscombe
Anselm
Louise Antony
Thomas Aquinas
Aristóteles
David Armstrong
Harald Atmanspacher
Robert Audi
Augustine
J. L. Austin
A. J. Ayer
Alexander Bain
Mark Balaguer
Jeffrey Barrett
William Barrett
William Belsham
Henri Bergson
George Berkeley
Isaiah Berlin
Richard J. Bernstein
Bernard Berofsky
Robert Bishop
Max Black
Susan Blackmore
Susanne Bobzien
Emil du Bois-Reymond
Hilary Bok
Laurence BonJour
George Boole
Émile Boutroux
Daniel Boyd
F. H. Bradley
C. D. Broad
Michael Burke
Jeremy Butterfield
Lawrence Cahoone
C. A. Campbell
Joseph Keim Campbell
Rudolf Carnap
Carneades
Nancy Cartwright
Gregg Caruso
Ernst Cassirer
David Chalmers
Roderick Chisholm
Chrysippus
Cícero
Tom Clark
Randolph Clarke
Samuel Clarke
Anthony Collins
August Compte
Antonella Corradini
Diodorus Cronus
Jonathan Dancy
Donald Davidson
Mario De Caro
Democritus
William Dembski
Brendan Dempsey
Daniel Dennett
Jacques Derrida
René Descartes
John Dewey
Richard Double
Fred Dretske
Curt Ducasse
John Earman
Laura Waddell Ekstrom
Epictetus
Epicuro
Austin Farrer
Herbert Feigl
Arthur Fine
John Martin Fischer
Kuno Fischer
Frederic Fitch
Owen Flanagan
Luciano Floridi
Philippa Foot
Alfred Fouilleé
Harry Frankfurt
Richard L. Franklin
Bas van Fraassen
Michael Frede
Gottlob Frege
Peter Geach
Edmund Gettier
Carl Ginet
Alvin Goldman
Gorgias
Nicholas St. John Green
Niels Henrik Gregersen
H.Paul Grice
Ian Hacking
Ishtiyaque Haji
Stuart Hampshire
W. F. R. Hardie
Sam Harris
William Hasker
R. M. Hare
Georg W.F. Hegel
Martin Heidegger
Heraclitus
R. E. Hobart
Thomas Hobbes
David Hodgson
Shadsworth Hodgson
Baron d'Holbach
Ted Honderich
Pamela Huby
David Hume
Ferenc Huoranszki
Frank Jackson
William James
Jon Jarrett
Lord Kames
Robert Kane
Immanuel Kant
Tomis Kapitan
Walter Kaufmann
Jaegwon Kim
William King
Hilary Kornblith
Christine Korsgaard
Saul Kripke
Thomas Kuhn
Andrea Lavazza
James Ladyman
Christoph Lehner
Keith Lehrer
Gottfried Leibniz
Jules Lequyer
Leucippus
Michael Levin
Joseph Levine
George Henry Lewes
C. I. Lewis
David Lewis
Peter Lipton
C. Lloyd Morgan
John Locke
Michael Lockwood
Arthur O. Lovejoy
E. Jonathan Lowe
John R. Lucas
Lucrécio
Alasdair MacIntyre
Ruth Barcan Marcus
Tim Maudlin
James Martineau
Nicholas Maxwell
Storrs McCall
Hugh McCann
Colin McGinn
Michael McKenna
Brian McLaughlin
John McTaggart
Paul E. Meehl
Uwe Meixner
Alfred Mele
Trenton Merricks
John Stuart Mill
Dickinson Miller
G. E. Moore
Ernest Nagel
Thomas Nagel
Otto Neurath
Friedrich Nietzsche
John Norton
P. H. Nowell-Smith
Robert Nozick
William of Ockham
Timothy O'Connor
Parmenides
David F. Pears
Charles Sanders Peirce
Derk Pereboom
Gualtiero Piccinini
Steven Pinker
U. T. Place
Platão
Karl Popper
Porphyry
Huw Price
H. A. Prichard
Protagoras
Hilary Putnam
Willard van Orman Quine
Frank Ramsey
Ayn Rand
Michael Rea
Thomas Reid
Charles Renouvier
Nicholas Rescher
C. W. Rietdijk
Richard Rorty
Josiah Royce
Bertrand Russell
Paul Russell
Gilbert Ryle
Jean-Paul Sartre
Kenneth Sayre
T. M. Scanlon
Moritz Schlick
John Duns Scotus
Albert Schweitzer
Arthur Schopenhauer
John Searle
Wilfrid Sellars
David Shiang
Alan Sidelle
Ted Sider
Henry Sidgwick
Walter Sinnott-Armstrong
Peter Slezak
J. J. C. Smart
Saul Smilansky
Michael Smith
Baruch Spinoza
Allen Stairs
L. Susan Stebbing
Isabelle Stengers
George F. Stout
Galen Strawson
Peter Strawson
Eleonore Stump
Francisco Suárez
Richard Taylor
Kevin Timpe
Mark Twain
Peter Unger
Peter van Inwagen
Manuel Vargas
John Venn
Kadri Vihvelin
Voltaire
G.H. von Wright
David Foster Wallace
R. Jay Wallace
W. G. Ward
Ted Warfield
Roy Weatherford
C.F. von Weizsäcker
William Whewell
Alfred North Whitehead
David Widerker
David Wiggins
Bernard Williams
Timothy Williamson
Ludwig Wittgenstein
Susan Wolf
Xenophon

Cientistas

Emily Adlam
David Albert
Philip W. Anderson
Michael Arbib
Bobby Azarian
Walter Baade
Bernard Baars
Jeffrey Bada
Guido Bacciagaluppi
Leslie Ballentine
Marcello Barbieri
Jacob Barandes
Julian Barbour
Horace Barlow
Gregory Bateson
Jakob Bekenstein
John S. Bell
Mara Beller
Charles Bennett
Ludwig von Bertalanffy
Susan Blackmore
Margaret Boden
David Bohm
Niels Bohr
Ludwig Boltzmann
John Tyler Bonner
Emile Borel
Max Born
Satyendra Nath Bose
Walther Bothe
Jean Bricmont
Hans Briegel
Leon Brillouin
Daniel Brooks
Stephen Brush
Henry Thomas Buckle
S. H. Burbury
Melvin Calvin
William Calvin
Donald Campbell
John O. Campbell
Sadi Carnot
Sean B. Carroll
Anthony Cashmore
Eric Cavalcanti
Eric Chaisson
Gregory Chaitin
Jean-Pierre Changeux
Rudolf Clausius
Arthur Holly Compton
John Conway
Simon Conway-Morris
Peter Corning
George Cowan
Jerry Coyne
John Cramer
Francis Crick
E. P. Culverwell
Antonio Damasio
Olivier Darrigol
Charles Darwin
Paul Davies
Richard Dawkins
Terrence Deacon
Lüder Deecke
Richard Dedekind
Louis de Broglie
Stanislas Dehaene
Max Delbrück
Abraham de Moivre
David Depew
Bernard d'Espagnat
Paul Dirac
Theodosius Dobzhansky
Hans Driesch
John Dupré
John Eccles
Arthur Stanley Eddington
Gerald Edelman
Paul Ehrenfest
Manfred Eigen
Albert Einstein
George F. R. Ellis
Walter Elsasser
Hugh Everett, III
Franz Exner
Richard Feynman
R. A. Fisher
David Foster
Joseph Fourier
George Fox
Philipp Frank
Steven Frautschi
Edward Fredkin
Augustin-Jean Fresnel
Karl Friston
Benjamin Gal-Or
Howard Gardner
Lila Gatlin
Michael Gazzaniga
Nicholas Georgescu-Roegen
GianCarlo Ghirardi
J. Willard Gibbs
James J. Gibson
Nicolas Gisin
Paul Glimcher
Thomas Gold
A. O. Gomes
Brian Goodwin
Julian Gough
Joshua Greene
Dirk ter Haar
Jacques Hadamard
Mark Hadley
Ernst Haeckel
Patrick Haggard
J. B. S. Haldane
Stuart Hameroff
Augustin Hamon
Sam Harris
Ralph Hartley
Hyman Hartman
Jeff Hawkins
John-Dylan Haynes
Donald Hebb
Martin Heisenberg
Werner Heisenberg
Hermann von Helmholtz
Grete Hermann
John Herschel
Francis Heylighen
Basil Hiley
Art Hobson
Jesper Hoffmeyer
John Holland
Don Howard
John H. Jackson
Ray Jackendoff
Roman Jakobson
Jon Jarrett
E. T. Jaynes
William Stanley Jevons
Pascual Jordan
Eric Kandel
Ruth E. Kastner
Stuart Kauffman
Martin J. Klein
William R. Klemm
Christof Koch
Simon Kochen
Hans Kornhuber
Stephen Kosslyn
Daniel Koshland
Ladislav Kovàč
Leopold Kronecker
Bernd-Olaf Küppers
Rolf Landauer
Alfred Landé
Pierre-Simon Laplace
Karl Lashley
David Layzer
Joseph LeDoux
Jerome Lettvin
Michael Levin
Gilbert Lewis
Benjamin Libet
David Lindley
Bruce Lindsay
Grace Lindsay
Seth Lloyd
Werner Loewenstein
Hendrik Lorentz
Josef Loschmidt
Alfred Lotka
Ernst Mach
Donald MacKay
Henry Margenau
Lynn Margulis
Owen Maroney
David Marr
Lluis Masanes
Humberto Maturana
James Clerk Maxwell
John Maynard Smith
Ernst Mayr
John McCarthy
Barbara McClintock
Warren McCulloch
N. David Mermin
George Miller
Stanley Miller
Ulrich Mohrhoff
Jacques Monod
Vernon Mountcastle
Harold Morowitz
Gerd B. Müller
Markus P. Müller
Emmy Noether
Denis Noble
Donald Norman
Travis Norsen
Howard T. Odum
Alexander Oparin
Abraham Pais
Howard Pattee
Wolfgang Pauli
Massimo Pauri
Wilder Penfield
Roger Penrose
Gualtiero Piccinini
Steven Pinker
Colin Pittendrigh
Walter Pitts
Max Planck
Susan Pockett
Henri Poincaré
Michael Polanyi
Daniel Pollen
Ilya Prigogine
Hans Primas
Giulio Prisco
Zenon Pylyshyn
Henry Quastler
Adolphe Quételet
Pasco Rakic
Nicolas Rashevsky
Lord Rayleigh
Frederick Reif
Jürgen Renn
Giacomo Rizzolati
A.A. Roback
Emil Roduner
Juan Roederer
Robert Rosen
Frank Rosenblatt
Jerome Rothstein
David Ruelle
David Rumelhart
Michael Ruse
Stanley Salthe
Robert Sapolsky
Tilman Sauer
Ferdinand de Saussure
Jürgen Schmidhuber
Erwin Schrödinger
Aaron Schurger
Sebastian Seung
Thomas Sebeok
Franco Selleri
Claude Shannon
James A. Shapiro
Charles Sherrington
Abner Shimony
Herbert Simon
Dean Keith Simonton
Edmund Sinnott
B. F. Skinner
Lee Smolin
Ray Solomonoff
Herbert Spencer
Roger Sperry
John Stachel
Kenneth Stanley
Henry Stapp
Ian Stewart
Tom Stonier
Antoine Suarez
Leonard Susskind
Leo Szilard
Max Tegmark
Teilhard de Chardin
Libb Thims
William Thomson (Kelvin)
Richard Tolman
Giulio Tononi
Peter Tse
Alan Turing
Robert Ulanowicz
C. S. Unnikrishnan
Nico van Kampen
Antony Valentini
Francisco Varela
Vlatko Vedral
Vladimir Vernadsky
Clément Vidal
Mikhail Volkenstein
Heinz von Foerster
Richard von Mises
John von Neumann
Jakob von Uexküll
C. H. Waddington
Sara Imari Walker
James D. Watson
John B. Watson
Bruce Weber
Daniel Wegner
Steven Weinberg
August Weismann
Paul A. Weiss
Herman Weyl
John Wheeler
Jeffrey Wicken
Wilhelm Wien
Norbert Wiener
Eugene Wigner
E. O. Wiley
E. O. Wilson
Günther Witzany
Carl Woese
Stephen Wolfram
H. Dieter Zeh
Semir Zeki
Ernst Zermelo
Wojciech Zurek
Konrad Zuse
Fritz Zwicky

Apresentações

ABCD Harvard (ppt) Instituto Bhaktivedanta
Biossemiótica
Livre-Arbítrio
Causalidade Mental
Simpósio James
Palestra CCS25
Evo Devo 12 de Setembro
Evo Devo 2 de Outubro
Evo Devo Davies 12 de Novembro
O Homem É uma Máquina?

 
Paulo Dirac

Paul (PAM) Dirac formulou a versão mais elegante dos princípios matemáticos da mecânica quântica depois de ler a versão demonstrativa do artigo de Werner Heisenberg sobre a nova "mecânica matricial".

Poucos meses após a conclusão da mecânica matricial por Max Born , mentor de Heisenberg , e seu assistente Pascual Jordan , Erwin Schrödinger desenvolveu sua "mecânica ondulatória". Dirac e Schrödinger demonstraram, independentemente, que a nova mecânica ondulatória era matemática e fisicamente equivalente à teoria de Heisenberg, apesar das extraordinárias diferenças entre as duas teorias quânticas.

Quase duas décadas depois de Albert Einstein ter dito

Portanto, em minha opinião, a próxima etapa no desenvolvimento da física teórica nos trará uma teoria da luz que pode ser entendida como uma espécie de fusão das teorias ondulatória e de emissão da luz.
A teoria da transformação de Dirac nos proporcionou essa " fusão " entre ondas e partículas.

Dirac combinou as formulações matricial e de onda usando métodos simbólicos abstratos da mecânica clássica, chamados colchetes de Poisson e transformações canônicas .

Em seu livro didático Os Princípios da Mecânica Quântica , Paul Dirac introduziu os novos conceitos de superposição de estados quânticos, o postulado da projeção , o axioma da medição e a indeterminação, usando exemplos simples com fótons polarizados .

Os exemplos de Dirac sugerem um experimento muito simples e barato, que chamamos de experimento dos 3 polarizadores de Dirac , para demonstrar as noções de estados quânticos , a preparação de sistemas quânticos em estados com propriedades conhecidas, a superposição de estados, a medição de várias propriedades, a transformação ou representação de um vetor de estado em outro conjunto de vetores de base e o infame "colapso" ou "redução" da função de onda e a consequente projeção indeterminística em um dos estados de base adequados.

Em sua interpretação de Copenhague da mecânica quântica, Niels Bohr e Heisenberg afirmaram que os resultados das medições quânticas devem ser expressáveis em conceitos clássicos, pois essa é a linguagem que os humanos conseguem compreender. Em contrapartida, Dirac argumentou que os conceitos não intuitivos da mecânica quântica, embora impossíveis de serem compreendidos em termos de conceitos clássicos, poderiam ser dominados por meio de uma longa familiaridade com eles.

As novas teorias, se analisadas separadamente de seu contexto matemático, são construídas a partir de conceitos físicos que não podem ser explicados em termos de coisas previamente conhecidas pelo estudante, e que sequer podem ser adequadamente explicadas em palavras. Assim como os conceitos fundamentais (como proximidade e identidade) que todos devem aprender ao nascer, os novos conceitos da física só podem ser dominados por meio de longa familiaridade com suas propriedades e aplicações.

Um fóton interfere apenas consigo mesmo

Em 1930, Dirac descreveu, de forma memorável, um fóton como interferindo apenas consigo mesmo.

Considere um feixe de luz dividido em dois componentes de igual intensidade, que são induzidos a interferir. De acordo com a antiga teoria corpuscular, diríamos que cada um dos dois componentes contém o mesmo número de fótons e, portanto, exigiríamos que um fóton em um componente pudesse interferir com um no outro. Sob certas condições, eles teriam que se aniquilar mutuamente e, sob outras, produzir quatro fótons. Isso contradiz a ideia de que os fótons são partículas discretas e, além disso, está em desacordo com a conservação de energia, que deveria valer para cada processo em detalhes e não ser meramente uma verdade estatística.

A resposta que a mecânica quântica oferece para essa dificuldade é que se deve considerar que cada fóton se divide parcialmente em cada um dos dois componentes, da maneira permitida pela ideia de superposição de estados. Cada fóton, então, interfere apenas consigo mesmo. A interferência entre dois fótons diferentes nunca pode ocorrer. A solução das equações de Maxwell, que forma a descrição ondulatória do fenômeno, representa um dos fótons e não o conjunto completo de fótons.

Em suas edições posteriores, Dirac tornou a explicação mais clara...

O cientista que "percebeu que a conexão entre ondas de luz e fótons devia ter um caráter estatístico" foi, naturalmente, Einstein .

Algum tempo antes da descoberta da mecânica quântica, as pessoas perceberam que a conexão entre ondas de luz e fótons devia ser de caráter estatístico. O que elas não perceberam claramente, no entanto, foi que a função de onda fornece informações sobre a probabilidade de um fóton estar em um determinado local, e não sobre o número provável de fótons nesse local. A importância dessa distinção pode ser esclarecida da seguinte maneira. Suponha que temos um feixe de luz composto por um grande número de fótons dividido em dois componentes de igual intensidade. Partindo do pressuposto de que a intensidade de um feixe está relacionada ao número provável de fótons nele, metade do número total de fótons deveria entrar em cada componente. Se os dois componentes forem colocados para interferir, precisaríamos que um fóton em um componente interferisse com um no outro. Às vezes, esses dois fótons teriam que se aniquilar e outras vezes teriam que produzir quatro fótons. Isso contradiria a conservação de energia. A nova teoria, que conecta a função de onda com as probabilidades de um fóton, supera essa dificuldade fazendo com que cada fóton entre parcialmente em cada um dos dois componentes. Cada fóton interfere apenas consigo mesmo. A interferência entre dois fótons diferentes nunca ocorre.

Em relação à afirmação de Dirac de que a função de onda nos dá "informações sobre a probabilidade de um fóton estar em um determinado lugar e não o número provável de fótons nesse lugar", devemos observar que Einstein, e Born anos depois, defenderam veementemente ambas as afirmações como verdadeiras. E podemos explicar o porquê.

A mecânica quântica de Dirac associa a função de onda quântica a possibilidades e uma partícula quântica à concretização de uma possibilidade. A avaliação da equação de Schrödinger permite calcular as probabilidades para cada possibilidade, com um grau de precisão extraordinário. Embora o cálculo envolva quantidades complexas abstratas e o movimento, através do espaço, de informações imateriais sobre essas possibilidades, o resultado é tanto compreensível (ainda que não intuitivo, por nunca ter sido experimentado em nosso mundo macroscópico) quanto visualizável.

Resolvemos a equação de Schrödinger dadas as condições de contorno para obter a função de onda. As condições de contorno são diferentes quando uma ou duas fendas estão abertas. Assim, as probabilidades de encontrar partículas na tela de fundo são diferentes, produzindo franjas de interferência diferentes. Essas probabilidades nos dizem onde as partículas serão encontradas, independentemente da fenda por onde elas passarem.

As leis de conservação (de energia, massa, carga, etc.) sugerem que uma partícula passa por uma única fenda. Ela não pode se dividir em dois fótons, dois elétrons ou duas fulerenos, apesar da "maneira de falar" de Dirac.

A interferência resultante é descrita na página do experimento de dupla fenda ...

Lembrando que a interferência de dupla fenda aparece mesmo que apenas uma partícula por vez incida sobre as duas fendas, entendemos por que muitos dizem que a partícula interfere consigo mesma. Mas é a função de onda, e somente ela, que interfere consigo mesma. Independentemente da fenda pela qual a partícula passe, é a amplitude de probabilidade ψ, cujo módulo ao quadrado |ψ| ², nos dá a probabilidade de encontrar uma partícula em algum lugar, o padrão de interferência. Ele é o que é porque as duas fendas estão abertas .

A razão pela qual a função de onda de um único fóton também descreve as probabilidades de um grande número de partículas serem encontradas (apesar de Dirac ter dito acima que ela não descreve "o número provável de fótons naquele local") é porque a função de onda é determinada pelo ambiente físico, que é o mesmo para todos os fótons que passam pelas duas fendas. Uma única função de onda rege todas as outras.

A interpretação padrão da mecânica quântica baseia-se em três premissas simples:

Quando você ouve ou lê que os elétrons são tanto ondas quanto partículas, pense em " ou um ou outro " -
primeiro uma onda de possibilidades , depois uma partícula real .
  • Os sistemas quânticos evoluem de duas maneiras:
    • A primeira é a função de onda que explora deterministicamente todas as possibilidades de interação, interferindo consigo mesma à medida que se propaga.
    • A segunda é a partícula que escolhe aleatoriamente uma dessas possibilidades para se tornar real .

  • Nenhum conhecimento pode ser adquirido por um "observador consciente" a menos que novas informações já tenham sido irreversivelmente registradas no universo. Essas informações podem ser criadas e registradas em três lugares:
    • no sistema quântico alvo,
    • no sistema alvo combinado e no aparelho de medição (que pode ser simplesmente o ambiente),
    • Isso pode então se tornar conhecimento na mente de um observador .

  • Em nosso modelo de livre-arbítrio em dois estágios , um agente primeiro gera livremente possibilidades alternativas , depois as avalia e escolhe uma, adequadamente determinada por seus motivos, razões, desejos, etc. Primeiro vêm as "alternativas livres", depois as "ações voluntárias". Assim como nos processos quânticos: primeiro as possibilidades, depois a realidade.
    O aparelho de medição é quântico, não determinístico nem "clássico". Ele precisa apenas ser estatisticamente determinado e capaz de registrar a informação irreversível sobre uma interação. A mente humana , da mesma forma, é apenas estatisticamente determinada.

Tentamos visualizar alguns desses conceitos, incluindo os três polarizadores de Dirac , a experiência da dupla fenda e o experimento mental de Einstein-Podolsky-Rosen .

A Lagrangiana na Mecânica Quântica
Em 1932, Dirac escreveu um breve artigo, " A Lagrangiana na Mecânica Quântica" , que se tornou a base da tese de doutorado de Richard Feynman em Princeton, em 1942, sob a orientação deJohn Wheeler . O artigo, publicado no periódico um tanto obscuro " Physikalisches Zeitschrift der Sowjetunion" , foi levado ao conhecimento de Feynman em 1941 por um físico que emigrava da Alemanha nazista, Herbert Jehle.

A tese de Feynman tinha como título "O Princípio da Mínima Ação na Mecânica Quântica". Após uma seção II chamada "Mínima Ação na Mecânica Clássica", a seção III de Feynman foi chamada de "Mínima Ação na Mecânica Quântica", na qual a Seção III.1 foi chamada de "A Lagrangiana na Mecânica Quântica", o mesmo título do artigo de Dirac.

A tese de Feynman não se referia ao artigo de Dirac, mas sim às novas seções adicionadas ao texto clássico de Dirac, "Os Princípios da Mecânica Quântica", na edição de 1935 e em todas as edições posteriores, denominadas "O Princípio da Ação".

Referências
As Equações Fundamentais da Mecânica Quântica, 1925

Sobre a Teoria da Mecânica Quântica, 1926

Relatividade e Mecânica Quântica com uma Aplicação ao Espalhamento Compton, 1926

A Interpretação Física da Dinâmica Quântica, 1927

A Teoria Quântica da Emissão e Absorção da Radiação, 1927

Do prefácio de Os Princípios da Mecânica Quântica , Primeira Edição, 1930

Capítulo 1 de Os Princípios da Mecânica Quântica , Primeira Edição, 1930

A Lagrangiana na Mecânica Quântica, 1933

Sobre a analogia entre a mecânica quântica e a mecânica clássica, 1945

Capítulo 1 de Os Princípios da Mecânica Quântica , Quarta Edição, 1956

Para Professores
Para Pesquisadores

Capítulo 1.5 - Os Filósofos Capítulo 2.1 - O Problema do Conhecimento
Início Parte Dois - Conhecimento
Normal | Professor | Pesquisador