The issue of time in quantum mechanics

Abstract

O tempo está em todo lugar. Um conceito tão onipresente e natural para nós, seres humanos, que raramente indagamos sobre a sua natureza. Para a ciência, existe a necessidade clara de se entender cada vez mais sobre a estrutura fundamental do mundo a nossa volta, de modo que um entendimento completo sobre o tempo certamente é um objetivo nobre para a Física. Nesta dissertação, investigamos o conceito do tempo a partir da perspectiva de dois paradigmas fundamentalmente conflitantes: o relativístico e o quântico. Se por um lado a Relatividade Geral permite caracterizar tempo como aquilo medido por relógios honestos - aparatos pontuais que não atrasam nem adiantam independentemente de suas histórias passadas -, por outro, as leis da Mecânica Quântica proibem a existência dos mesmos na natureza. Nossa proposta é fornecer um entendimento preciso da razão de tal proibição, bem como uma perspectiva sólida do papel do tempo na teoria quântica enquanto uma quantidade passível de medição;

Time is everywhere. A concept so ubiquitous and natural for us, human beings, that we rarely wonder about its nature. For science, there is a clear need of understanding more and more about the fundamental structure of the world around us, so that an understanding about the concept of time surely is a noble target for physics. In this essay, we explore the concept of time from the perspective of two conflicting paradigms: the relativist and the quantum one. If on the one hand General Relativity allows to characterize time as that measured by honest clocks - pointwise apparatus that neither delay or anticipate irrespective of its past history -, on the other the laws of Quantum Mechanics forbid its existence in nature. Our proposal is to furnish a precise understanding about the reason for such prohibition, as well as a solid perspective about the role of time in quantum theory as a measurable quantity.