THE ACT OF MEASUREMENT AT THE QUANTUM SCALE IN PHYSICS EDUCATION

Authors

DOI:

https://doi.org/10.26512/rpf.v9i1.56808

Keywords:

Superposition state. Quantum measurement. Galton board.

Abstract

Commonly, high school physics textbooks limit discussions of measurement to macroscopic scales (Classical Physics), while measurements taken at microscopic scales (Quantum Physics) occur in a completely different manner. This difference arises from the probabilistic and indeterministic nature intrinsic to Quantum Mechanics, which is entirely opposed to the exact and deterministic nature of Classical Physics. The present work aims to expand the understanding of measurement and to distinguish the consequences of classical and quantum measurements. Additionally, it seeks to enable the inclusion of this topic in the physics curriculum at the high school level, using the Galton Board as an example to facilitate comprehension of the subject.

Author Biography

  • Hara Dessano Menezes , Universidade de Brasília

    Possui doutorado (2019), mestrado (2014), bacharelado (2008) e licenciatura (2005) em Física pela Universidade de Brasília - UnB. Atualmente participa do grupo de pesquisa Produto Estrela, que estuda aspectos teóricos em Mecânica Quântica e Teoria de Campos. É docente do campus Taguatinga do Instituto Federal de Brasília, o qual possui o curso de licenciatura em Física.

References

AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R.; FERRARO, N. G.; PENTEADO, P. C. M.; TORRES, C. M. A.; SOARES, J.; CANTO, E. L.; LEITE, L. C. C. Moderna Plus: ciências da natureza e suas tecnologias. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2020.

BEZERRA, L. M. Ser protagonista: ciências da natureza e suas tecnologias. 1. ed. São Paulo: Edições SM, 2020.

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF: Ministério da Educação, 2018.

COHEN-TANNOUDJI, C.; DIU, B.; LALOË, F. Quantum Mechanics. Wiley, 1977. (A Wiley - Interscience publication, v. 1).

DOCA, R. H.; BÔAS, N. V.; BISCUOLA, G. J. Física. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2016.

GASPAR, A. Compreendendo a física. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013.

GODOY, L. P.; DELLAGNOLO, R. M.; MELO, W. C. Multiversos: ciências da natureza. 1. ed. São Paulo: FTD, 2020.

GRIFFITHS, D. Mecânica Quântica. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.

HALLIDAY, D.; WALKER, J.; RESNICK, R. Fundamentos de física: óptica e física moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

HEISENBERG, W. Quantum-theoretical re-interpretation of kinematic and mechanical relations. Z. Phys, v. 33, p. 879-893, 1925.

HOERNIG, A. F.; MASSONI, N. T.; HADJIMICHEF, D. Física Quântica na Escola Básica: investigações para a promoção de uma Aprendizagem Conceitual, Histórica e Epistemológica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p. e20210044, 2021.

LIRA, D. F. Triângulo de Pascal e a Meritocracia: uma sequência didática com o uso do tabuleiro de Galton. f. 98. Dissertação (Mestrado) Programa de Pós-graduação em Matemática, Universidade Federal Rural do Semi-árido, 2021.

MORTIMER, E.; HORTA, A.; MATEUS, A.; MUNFORD, D.; FRANCO, L.; MATOS, S.; PANZERA, A.; GARCIA, E.; PIMENTA, M. Matéria, energia e vida: uma abordagem interdisciplinar. 1. ed. São Paulo: Scipione, 2020.

PESSOA JR., O. Física: Estudos filosóficos e históricos. AFHIC, 2006.

PIETROCOLA, M.; POGIBIN, A.; ANDRADE, R. de; ROMERO, T. R. Física em contextos. 1. ed. São Paulo: Editora do Brasil, 2016.

PROBABILIDADE PLINKO. Disponível em: link. Acesso em: 13 ago. 2024.

RODITI, I. Dicionário Houaiss de Física. Rio de Janeiro: Objetiva, 2005.

SANTOS, G. M. Conceitos estatísticos no desenvolvimento de metodologias interdisciplinares de ensino. f. 168. Dissertação (Mestrado) Pós-graduação em Estatística e Experimentação Agropecuária, Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2008.

SANTOS, K. C. Diálogo: ciências da natureza e suas tecnologias. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2020.

THOMPSON, M.; RIOS, E. P.; SPINELLI, W.; REIS, H.; SANTANNA, B.; NOVAIS, V. L. D.; ANTUNES, M. T. Conexões: ciências da natureza e suas tecnologias. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2020.

VARELA, J. O século dos quanta. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2004.

Published

2025-05-28

How to Cite

THE ACT OF MEASUREMENT AT THE QUANTUM SCALE IN PHYSICS EDUCATION. Journal of the Physics Teacher, [S. l.], v. 9, n. 1, p. 559–567, 2025. DOI: 10.26512/rpf.v9i1.56808. Disponível em: https://periodicostestes.bce.unb.br/index.php/rpf/article/view/56808. Acesso em: 16 jan. 2026.