Evolução Temporal no Formalismo do Operador Translação Dependente da Posição: Um Caminho para o Ensino de Mecânica Quântica

Descrição

A partir do estudo do Formalismo do Operador Translação Dependente da Posição (PDTO, do inglês, Position Dependent Translation Operator), pretendemos desenvolver produtos didáticos que possam ser utilizados por professores em sala de aula no ensino de mecânica quântica tanto a nível de graduação quanto pós-graduação. Especificamente, buscaremos construir dois produtos didáticos. O primeiro será voltado para o estudo da evolução temporal de sistemas no Formalismo PDTO e na Mecânica Quântica Tradicional, onde buscaremos através de simulações computacionais analisar as diferenças físicas apresentadas nesses dois contextos. Além disso, através da construção de vídeos da evolução temporal da função de onda, pretendemos sanar carências didáticas apresentadas nos livros-textos tradicionais. Já no segundo produto didático, buscaremos generalizar o Operador Evolução Temporal para situações onde as evoluções sucessivas no tempo não são aditivas, aprofundando, portanto, a discussão física nessa área. Como subproduto dessa generalização, pretendemos preencher lacunas didáticas nos livros-textos tradicionais tais como o papel das transformações canônicas infinitesimais na Mecânica Quântica. Finalmente, investigaremos as consequências físicas dessa generalização tais como a existência ou não de estados estacionários e a conservação local e/ou global da probabilidade. Acreditamos que a criação desses produtos didáticos possa contribuir significativamente no enriquecimento do ensino de física, tornando-o mais interessante para o estudante que anseia por um ensino mais contextualizado com aplicações reais da teoria, podendo contribuir diretamente para a melhoria dos cursos de graduação em Licenciatura em Física, Licenciatura em Química e Engenharia de Energias da UNILAB, onde a mecânica quântica desempenha um papel fundamental na formação dos estudantes. Além de fortalecer a formação dos futuros bolsistas introduzindo-os no universo da pesquisa em ensino de física.