presentada a la facultad de ciencias fisicas unmsm
DESCRIPTION
PRESENTA AQUI EL ORIGEN DE LA PROPUESTA PEDAGOGICA QUE HEMOS DENOMINADO EL ENFOQUE CONCEPTUALTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFUNDADA EN 1551
FACULTAD DE CIENCIAS FISICASE.A.P. DE FISICA
“MARCO CONCEPTUAL EPISTEMOLOGICO DEL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE
DE W. HEISENBERG: APORTE PEDAGOGICO”
Por: MARIO RIOS QUISPE
RESUMEN
Aspectos Generales Ley de conservación de la P Muerte térmica del universo El problema del Eter …………
Marco Conceptual Estructura de la Materia Principio de Indeterminación Marco de interpretación
Contribuciones de la Filosofía y Pedagogía Determinismo nuevo y superior
Consecuencias para la Enseñanza de las Ciencias En enfoque conceptual en la educación de las Ciencias
Mecanismos de interpretación en Física.
Cultura y Cosmovisión El problema de la ciencia y el punto de partida Ejm: Contribución Desarrollo Científico
Ejemplos:
Cantidad de Movimiento Interacción P y Atomo de Hidrógeno
P = P¨ + PH
PARTE I
El Eter
El símil en el sonido
El experimento de Michelson y Morley
Muerte térmica del universoLa precisión del concepto
Determinismo e indeterminismo como marco de interpretación en física Concepción mecanicista El Fatalismo El orden tras el caos
El Estructura de la Materia
El problema del ladrillo en el universo
El átomo (Jhon Dalton)
Es posible dividir a la “Materia” indefinidamente?
El problema de los modelos del átomo
Del Macrocosmos al Microcosmos
PARTE II
El concepto de estado y el Modelo Hibrido de Bohr
Se puede axiomatizar la Mecánica cuántica
La llamada “Doble naturaleza” de los fotones
Se deduce el principio de complementaridad
Se caracteriza el espacio en función el fenómeno (Espacio de Hilbert) Se puede axiomatizar la Mecánica cuántica?
Marco Formal Principio de Incertidumbre
Postulado I
Postulado II
Representación de un observable: Operador
o es
Postulado III
La medida de un observable A dará un valor propio “a”
AAAAA
Postulado IV
Colapso de estados al hacer una medición.
Postulado V
Postulado VI
Evolución temporal del sistema:
Reglas de conmutación
Deducción general del Principio de Incertidumbre: Se parte de (Postulado VI)
Por el Postulado III (Varianza o Desviación Estándar).
22 ˆˆˆ AAA
Condición de Hermiticidad:
dqAdqA ** )ˆ()ˆ(
Se tiene: 2´*´ )ˆ()ˆ()ˆ( AdqAA
Igual se hace para “B”:
BAdqABBA 2ˆˆˆˆ ´´´´*
CBA21
PARTE II
Marcos de Interpretación
Determinismo y Principio de incertidumbre
El movimiento, forma de existencia de la materia
Objetivo: Relacionar la categoría filosófica del determinismo
con el principio de incertidumbre
El problema principal de la interpretación en física Cuántica
está ligado al problema del determinismo.
El determinismo cambia por el tipo de causalidad.
El tipo de causalidad específica nos lleva a la indeterminación
que no significa imposibilidad del conocimiento.
El problema unir el Determinismo nuevo y superior
Escuela de Copenhague
Escuela Estadística
Caracterización de la materia a nivel de los microobjetos
“Doble naturaleza de la materia”
El principio de Incertidumbre marca la imposibilidad del conocimiento.
Solo estudiamos los casos observables?
Se puede suprimir las fluctuaciones estadísticas?
Principio de Incertidumbre y Medición
El principio de Incertidumbre como límite de aplicabilidad de la teoría
Mecánica Clásica.
Las limitaciones de la observabilidad para dar paso al pensamiento
abstracto
David Bohm. La realidad Objetiva:
Cosa y Pensamiento.
Aplicación del determinismo Nuevo y Superior:
Como partida solitaria, su momento está definido por la
intervención de otras partículas
Como ensemble merecerá la dispersión
La interpretación estadística se queda en el marco cuantitativo
La ecuación de Schordinger es determinista
El concepto de función de onda.
PARTE III
Contribuciones a la Filosofía y a la Enseñanza
Se caracteriza un determinismo nuevo y superior para revertir en
el desarrollo de la ciencia
Sustitución dialéctica de una teoría (Cuántica) respecto de otra
(clásica), no significa que este sea obsoleto.
Se reafirma el carácter aproximado y relativo de los Teorías
Científicas
El origen de nuestro conocimiento esta en los logros objetivos de
la naturaleza y no en la precisión de las conexiones causales.
Consecuencias para la Enseñanza de la Física
Como enfocan los científicos sus objetos de estudio
Galileo
Newton
Einsten
Benoit Mandelbrot
Ese modo nos lleva a sostener que puede ser útil en los
procesos de enseñanza aprendizaje
Estudio del principio de incertidumbre bajo un marco amplio de
concepción del mundo desde múltiples dimensiones buscando
no solo precisión de los conceptos sino significatividad.
Propuesta: El Enfoque Conceptual en la Enseñanza de la Física
Aspectos de la Propuesta
Pertinencia del enfoque
brega por ser parte de la cultura de la sociedad
Socialización de la ciencia en nuestra sociedad
Formalmente: entre el concepto y el significado
No hay temas difíciles contrarresta la visión curricular de la
enseñanza
Potencia la reorganización de trabajo en el aula en lo que se
refiere a ciencias.
Al ser la educación movilidad social, la actividad científica debe
involucrarse en la práctica social.
Algunas experiencias
Enseñando usando multi recursos
Experimentos mentales
Comprensión lectora en ciencias a través de artículos de
investigación.
Clases demostrativas (Experiencias de laboratorio en aula)
La Comunidad Científica se liga a la vida diaria popularizando
la ciencia.
Centro de Recursos de aprendizaje.
CONCLUSIONES
• El criterio de naturaleza dual adoptado, se debe a que se niega indefinidamente que la materia ha dado un salto cualitativo. Es cierto que tiene propiedades de onda y de partícula, pero no es que sea onda o partícula, la materia no puede ser una u otra cosa, la materia es el problema está en base interpretativa a nivel de micromundo.
• El Principio de Indeterminación no revela la imposibilidad de conocimiento, sino hasta donde podemos conocer, dentro de la mecánica clásica.
• Toda interpretación requiere de una concepción del mundo. No habrá correcta interpretación si no hay concepción del mundo correcta.
• El problema principal en la interpretación de la mecánica cuántica es el problema de no haber tomado el determinismo más evolucionado.
• El determinismo ha evolucionado en otras esferas, ha dado un salto cualitativo, se ha hecho mas riquísimo, por tanto su ligazón y aplicación a las leyes del mundo cuántico es imprescindible.
• Todas las otras interpretaciones, como la de Copenhague, estadística transaccional, etc., no son sino alternativas que están influenciadas por el moderno positivismo, por tanto no pueden constituir una base interpretativa que esté en consonancia con la realidad objetiva.
• Todo enfoque y métodos de estudios abordados en la ciencia, y específicamente en la física, pueden ser de gran utilidad en el campo de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la medida que para la pedagogía lo importante y prioritario es la organización del conocimiento científico, este es el caso del enfoque conceptual.
BIBLIOGRAFÍA
• BRODY T.A., CID R., JIMENEZ J. L.; LEVI Deci, MARTINEZ J.R., PEREYRA P., RECHMAN R., MORALES M.; La Mecánica Cuántica y sus Interpretaciones, Revista Mexicana de Física, 25 (1976) E31-E62
• CUELLAR REYES, Ladislao; La Relación de Indeterminación, Revista Escritura y Pensamiento Nro 09, Facultad de Letras UNMSM, ISSN 1561-087X, Lima Perú
• DEL CASTILLO GAMBOA, Luis; Conceptos Críticos Físico-Filosóficos, Revista ACCION, Ciencia y Tecnología, Facultad de Ciencias Físicas, UNMSM, 1989
• DIRAC, P.A.M.; Principios de Mecánica Cuántica, Ediciones Ariel, Barcelona España, 1973. 331 pp.
• E. GONZALES, J. ROLDAN; La Aproximación causa y usual frente al Problema Interpretativo de la Teoría Cuántica; Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia año/vol. 4, Número 8-9; Universidad del Bosque Bogotá Colombia; pp 155-144, 2003
• FERMI, Enrico; Notes on Quantum Mechanics, Universidad de Chicago, Publicado por la Editorial Moscú, 1968; 366 pp
• GIRIBET G.E., Enseñanza Revista Mexicana De Física E 51 (1) 23–30 JUNIO 2005, Sobre el principio de Indeterminación de Heisenberg entre tiempo y energía: una nota didáctica, Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Pab. I, 1428, Buenos Aires, Argentina,
• HEISENBERG, W. “The Physical Principles of the Quantum Theory”, Dover,• Capítulo IV, (1949)• MARQUEZ JACOME, Mateo; Introducción a la Mecánica Cuántica, ORIGEN DE LA TEORIA
CUANTICA, Fondo Editorial de la Universidad Inca Garcilazo de la Vega, 2006, ISBN 9972-888-44-4.
• MITTELSTAEDT, P. “Problemas Filosóficos de la Física Moderna”, Alhambra, (1969)• MONROY C., Oscar S., Crítica a los Principios Fundamentales de la Física: El Problema de la
Medición Cuántica, Revista de Investigación de Física, UNMSM, ISSN 1605-7744, 2007• OMELIANOVSKI M.E.; Problemas Filosóficos de la Mecánica Cuántica, Universidad Autonoma
de México, Dirección General de Publicaciones, Edición en Español 1970, México• RIOS QUISPE Mario, Determinismo y Principio de Indeterminación, Simposium Peruano de
Física 1989, Lima Perú• WICHMANN, Eyvind H.; Física Cuántica, Berkeley Physics Course, Vol 4; Editorial Reverté S.A.,
México