Utilizando a referência (RICCI; OSTERMANN, 2003), responda às seguintes perguntas
P1. Como você definiria um objeto clássico? E um objeto quântico?
P2. Descreva o que você entende por partícula no contexto clássico e no contexto quântico.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas, usando Ricci & Ostermann (
) como referência:
) Definir o que é um objeto clássico e o que é um objeto quântico.
) Descrever o conceito de partícula no contexto clássico e no contexto quântico.
O conteúdo envolve os fundamentos do modelo determinista da física clássica e o modelo probabilístico da física quântica.
O conteúdo envolve os fundamentos do modelo determinista da física clássica e o modelo probabilístico da física quântica.
Passo 2
Para definir objeto clássico vamos destacar os traços principais que aparecem em Ricci & Ostermann:
- Posicionamento e momento bem definidos em cada instante: o objeto clássico tem uma trajetória
única e contínua. - Determinismo: conhecendo condições iniciais e leis (por ex. leis de Newton), o estado futuro é completamente previsível.
- Independência da observação: medir posição ou velocidade não altera o comportamento do objeto.
Passo 3
Para definir objeto quântico, segundo Ricci & Ostermann, salientamos:
- Superposição de estados: até a medição, o sistema vive numa combinação de possíveis estados (função de onda).
- Probabilístico: somente probabilidades de resultados (densidade de probabilidade) podem ser calculadas, não trajetórias únicas.
- Papel ativo da observação: o ato de medir “colapsa” a função de onda e define o resultado num dos estados possíveis.
Passo 4
No contexto clássico, partícula é idealizada assim:
- Ponto material sem estrutura interna: toda a massa concentrada num ponto.
- Localização e velocidade precisas: definidas claramente por
em cada instante. - Evolução regida por equações de movimento de Newton ou Lagrange, de forma determinística.
Passo 5
Já no contexto quântico, partícula ganha outra feição:
- Entidade dual (onda–partícula): às vezes comporta-se como onda (interferência), outras como partícula (detecção pontual).
- Representada por função de onda
, cuja norma ao quadrado dá a probabilidade de encontrá-la em cada ponto. - Não possui trajetória definida: entre medições, não faz sentido falar em posição exata; só probabilidades.
Resposta
P
. Um objeto clássico é aquele cujo estado (posição e momento) está sempre bem definido e evolui de forma determinística segundo leis como as de Newton, sem sofrer alterações pelo ato de observação. Um objeto quântico é descrito por uma função de onda que existe em superposição de possíveis estados, evolui segundo a equação de Schr"odinger de modo determinístico até a medição, mas apresenta apenas probabilidades de resultados e colapsa ao ser observado.
P
. No modelo clássico, uma partícula é um ponto material de massa concentrada num único local, com trajetória bem definida e regida por equações de movimento determinísticas. No modelo quântico, a partícula é uma entidade com natureza dual (onda– partícula), descrita por
, sem trajetória clássica e cujo posicionamento só faz sentido probabilisticamente, emergindo num valor preciso apenas quando ocorre a medição.