Atividade do blog

Estive de mudança nas últimas semanas e por isso o blog ficou abandonado. Espero agora voltar a postar com maior freqüência sobre assuntos interessantes.

Como também praticamente não recebo comentários, não sei por quanto tempo vou levar o blog adiante.

Willis Lamb: 1913-2008

De: http://physicsworld.com/cws/article/news/34240

Morreu semana passada no dia 15 de Maio, aos 94 anos, Willis Eugene Lamb. Ele foi o descobridor do efeito do espectro do átomo de hidrogênio que leva o seu nome, e por esta descoberta recebeu o Prêmio Nobel em 1955. Lamb descobriu que os nívels 2s_1/2 e 2p_1/2 do átomo de hidrogênio tem energias diferentes, em contradição com a idéia que a energia dos elétrons no átomo só dependeriam do número quântico principal n. A diferença de energia entre estes dois estados é a de um fóton com ~ 1.000 MHz, e é conhecida como deslocamento Lamb.

A descoberta de Lamb foi fundamental para o desenvolvimento da eletrodinâmica quântica, que é a teoria da luz que a descreve como partículas (fótons) segundo as leis da mecânica quântica. A descoberta ocorreu em 1947 quando ele trabalhava na Universidade Columbia, em Nova York, e foi anunciada para a comunidade em uma conferência histórica, em Shelter Island, Nova York (conhecida como Shelter Island I) na primeira semana de Junho naquele mesmo ano.

A importância do trabalho de Lamb reside no fato de que tanto a equação de Schrödinger como a de Dirac para o elétron prevêem que os dois estados em questão só podem ter a mesma energia. Isso é porque este efeito não tem a ver com a descrição quântica e relativística do elétron, e sim com o fato da luz ser formada por fótons. Apenas a teoria quântica de campos é capaz de prever corretamente a diferença de energia destes níveis observados por Lamb.

Foi Hans Bethe o primeiro a fazer uma estimativa teórica do deslocamento Lamb, logo depois de Shelter Island I, utilizando um formalismo que havia sido introduzido anos antes na teoria quântica de campos por Victor Weisskopf, chamado de renormalização. Porém, somente com os trabalhos de Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger e Richard Feynman em 1948 que foi possível desenvolver um formalismo completo de cálculos aproximados na teoria quântica de campos. O formalismo introduzido por eles foi retocado e aprofundado por Freeman Dyson em 49, que foi o primeiro a demonstrar que todas as quantidades físicas observáveis na teoria quântica de campos são números finitos (em contrapartida, no formalismo da equação de Dirac, ao tentar introduzir fótons, obtém-se valores infinitos para as propriedades do elétron). Com o formalismo completo, vários físicos calcularam o efeito Lamb com grande precisão na eletrodinâmica quântica e obtiveram perfeita concordância com o valor experimental. Esta foi, de fato, a primeira evidência da validade da teoria quântica de campos.

Lamb obteve seu doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, e foi aluno de Robert Oppenheimer. Depois do doutorado, transferiu-se para Columbia onde ficou até 1951. Lamb continuou sua carreira como professor em Stanford, Harvard, Yale, Oxford e por último na Universidade do Arizona, onde permaneceu até se aposentar em 2002.

Evite exemplos concretos

Interessante o estudo publicado recentemente por um grupo de psicólogos da Universidade Estadual de Ohio, que aponta que o uso de exemplos concretos no ensino de matemática em média pode atrapalhar ao invés de ajudar a correta compreensão dos conceitos:

http://www.sciam.com/article.cfm?id=in-abstract-avoid-concret

Um grupo de 80 estudantes universitários foi ensinado um certo sistema arbitrário de regras de aritmética. Parte do grupo foi apresentado ao sistema através de exemplos concretos como combinar líquidos e medir copos, e o outro apenas em termos de figuras geométricas.

Depois os estudantes foram submetidos a um teste: se eles sabiam aplicar os conceitos aprendidos em um caso prático não-relacionado, que foi um certo jogo de crianças.

Os estudantes que aprenderam por pura geometria tiveram uma nota no teste em média 8, enquanto os que aprenderam por exemplos concretos tiveram média entre 4 e 5. (nota máxima: 10).

A inclinação natural e imaginar que o resultado poderia ser conseqüência do fato de que o ensino com exemplos concretos insere muitos elementos exógenos ao verdadeiro cerne matemático de interesse, distraindo os estudantes da lógica que eles deveriam entender, confundido-os provavelmente em termos de analogias que poderiam ser substituídas pela matemática propriamente dita.

Eu pretendo voltar a comentar sobre este estudo no blog quando tiver mais tempo...