Irrealismo quântico de observáveis de dois tempos

Abstract

Resumo: A Mecânica Quântica veio a romper com muitas das concepcoes tidas como fundamentais pela fisica classica. Dentre outros aspectos, ela coloca em debate a realidade das grandezas físicas, tais como posição e momentum, e o papel desempenhado pelo observador para a existência dessas quantidades. Einstein, Podolski e Rosen (EPR) contribuíram de forma significativa para a definição de um critério para um elemento de realidade. Posteriormente, Leggett e Garg deduziram uma desigualdade obedecida por qualquer grandeza tida como real. A partir de uma nova premissa, Bilobran e Angelo (BA) propuseram um quantificador para o (ir)realismo dos observáveis quânticos, correspondendo a uma generalização do critério de EPR. De forma geral, estes critérios foram construídos para quantidades físicas definidas em um único instante. Por outro lado, e comum existirem grandezas tais como o deslocamento e o trabalho, atrelados a medidas de posição e energia em tempos sucessivos, de modo a possuírem uma realidade definida a partir de dois instantes. Apresentaremos um estudo sobre os observáveis associados a estas grandezas definidas em dois tempos, primeiro revisando quais os métodos propostos pela literatura para sua construção, seguido dos problemas conceituais atrelados a cada um. Iremos propor um método para a construção destes observáveis de dois tempos e também as interpretações plausíveis para tais objetos. Estenderemos o critério de BA para estudarmos a realidade de tais quantidades, analisando como exemplos o problema dos correlatores temporais e o torque decorrente da variação do momentum angular de spin. Por fim, demonstraremos a particularidade para os elementos de realidade dos observáveis concebidos em dois instantes, ate mesmo para situações onde estão definidos em intervalos infinitesimais de tempo.

Abstract: Quantum Mechanics came to break with many of the concepts considered fundamental by classical physics. Among other aspects, it debates the reality of physical quantities, such as position and momentum, and the role played by the observer for the reality of these physical quantities, raising problems such as the wave-particle duality. Einstein, Podolski and Rosen (EPR) contributed significantly to the definition of a criterion for an element of reality. Later, Leggett and Garg deduced an inequality obeyed by any quantity taken as real. From a new premise, Bilobran and Angelo (BA) proposed a quantifier for the (ir)realism of quantum observables, corresponding to a generalization of the EPR criterion. In general, these criteria were built for physical quantities defined in a single time. On the other hand, we have quantities such as displacement and work, linked to measurements of position and energy at successive instants, so that they have a reality defined from two times. We will present a study on these observables, first reviewing the methods proposed by the literature for their construction, as well as the conceptual problems linked to each one. We will propose a method for the construction of the observables associated with these quantities defined in two times as well as the plausible interpretations for such objects. Furthermore, the BA criterion will be extended to study the reality of such quantities, analyzing as examples the problem of temporal correlators and the torque resulting from the variation of the spin angular momentum. Finally, we will demonstrate the particularity for the elements of reality of the observables conceived in two instants, even for situations where they are defined in infinitesimal intervals of time.