Semiotics and Epistemology of Physics: Reflections on Language and the Interpretation of Quantum Mechanics Olavo L. Silva Filho, Samuel J. Simon, Marcello Ferreira Mathematics, 2026 When a physical theory is in its early stages of development, it presents many concepts and constructs that may not be necessary for its interpretation, or may simply be equivocal. As the theory is developed by the physics community, it hopefully passes through a depuration process that washes away many of these constructs and introduces others not initially devised. This process can be viewed, and modeled, as a semiotic process by which the suggested interpretations of the theory, initially dispersed in the space of concepts, taper off in a way that leaves only a small number of possibilities, ideally only one. However, to qualify this process and impose semiotic and epistemological constraints on the depuration process, it seems natural to consider a physical theory as an excerpt of a language and its suggested interpretations as texts, endowed with syntactics and semantics. In this paper we present this framing of general physical theories and apply the resulting semiotic and epistemological constraints we uphold to the special case of quantum mechanics, which shows particular resistance to interpretation tapering. We then show that the findings of this paper are especially important for allowing one to form a hierarchy of interpretations of the same formal structure of a physical theory, even in the case of an experimental underdetermination of these interpretations, which is precisely the case for quantum mechanics. This result is particularly important for more modern physical theories, which are becoming increasingly more abstract and difficult to interpret.
A Bird’s-Eye View on a New Stochastic Interpretation of Quantum Mechanics Olavo L. Silva Filho, Marcello Ferreira Mathematics, 2025 Since the early twentieth century, quantum mechanics has sought an interpretation that offers a consistent worldview. In the course of that, many proposals were advanced, but all of them introduce, at some point, interpretation elements (semantics) that find no correlate in the formalism (syntactics). This distance from semantics and syntactics is one of the major reasons for finding so abstruse and diverse interpretations of the formalism. To overcome this issue, we propose an alternative stochastic interpretation, based exclusively on the formal structure of the Schrödinger equation, without resorting to external assumptions such as the collapse of the wave function or the role of the observer. We present four (mathematically equivalent) mathematical derivations of the Schrödinger equation based on four constructs: characteristic function, Boltzmann entropy, Central Limit Theorem (CLT), and Langevin equation. All of them resort to axioms already interpreted and offer complementary perspectives to the quantum formalism. The results show the possibility of deriving the Schrödinger equation from well-defined probabilistic principles and that the wave function represents a probability amplitude in the configuration space, with dispersions linked to the CLT. It is concluded that quantum mechanics has a stochastic support, originating from the separation between particle and field subsystems, allowing an objective description of quantum behavior as a mean-field theory, analogous, but not equal, to Brownian motion, without the need for arbitrary ontological entities.
Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF): Editorial transition and new challenges Sílvio R.A. Salinas, Marcello Ferreira Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 Nesta nota, registramos a transição editorial na Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF), que acaba de completar 45 anos de publicação sob a responsabilidade da Sociedade Brasileira de Física (SBF). Apontamos os desafios editoriais dos novos tempos e agradecemos aos revisores que têm sido fundamentais para assegurar a qualidade e o reconhecimento da revista. O novo editor-chefe compromete-se a mantê-la aberta, moderna e procurando alto grau de excelência em todo o material publicado.
Derivation of a dissipative Schrödinger equation VI: the Caldirola-Kanai equation Olavo L. Silva Filho, Marcello Ferreira Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 In this paper, our main objective is to derive the Caldirola-Kanai equation from first principles and present some analytical solutions to it. To do so, we will extend the axioms of the derivation of the Schrödinger equation and, thus, present the derivation of the usual Schrödinger equation, as a means of comparison to its extension. Next, we will present the derivation of the Caldirola-Kanai equation from the same axioms already used to derive the usual Schrödinger equation, now extended to include dissipation; right away, we will give some examples of the application of the Caldirola-Kanai equation (those that are analytically solvable).
Derivation of the Schrödinger equation V: Relativistic Equations of Quantum Mechanics and its epistemological impacts on teaching L.S.F. Olavo, Marcello Ferreira Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 In this paper, we present a derivation of the relativistic equations of Quantum Mechanics. We focus on the second order equations (both Klein Gordon’s and Dirac’s), since the linear Dirac equation can be derived from these. This derivation is an extension of the same method applied to the non-relativistic case in a in a previous series of articles by us. We show that, to extend the theoretical framework to the relativistic case, we have only to extend the axioms in a relativistically compatible way, as should be the case with any extension of an axiomatic method. We also show that this quantization method throws light in a different way to interpret some descriptors of the usual formalism, mainly those regarding the expression for the probability density function. This, on the other hand, gives the teacher following this approach in classes on the subject to assess the epistemological issue of the role of manuals in the learning of Quantum Mechanics.
Quantum mechanics, one hundred years later: legacy, interpretations, and contemporaneities Nelson Studart, Marcello Ferreira Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 Resumo Apresentamos, neste editorial, a edição especial da Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF) em alusão ao Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas, estabelecido pela Organização das Nações Unidas (ONU) e comemorado ao longo de 2025. O suplemento de 22 artigos contém quatro grupos temáticos: 1. História da Mecânica Quântica; 2. Fundamentos e Interpretações da Mecânica Quântica; 3. Óptica Quântica e Informação Quântica; e 4. Materiais e Tecnologias Quânticas. Os textos apresentam contribuições significativas que percorrem a gênese, fundamentos, interpretações e aplicações tecnológicas da Mecânica Quântica, celebrando os cem anos de uma das teorias mais revolucionárias da ciência, reafirmando a sua dimensão formadora e emancipadora e incentivando docentes, pesquisadores e estudantes a cultivar a curiosidade, a reflexão crítica e a imaginação científica necessárias para enfrentar os dilemas de nosso tempo e projetar futuros mais justos e sustentáveis.
Molecules formed by hydrogen atoms as finite potential wells: numerical solution of the Schröndiger equation and proposal for didactic extension via mental models Hudson R. Armando, Marcello Ferreira, Olavo L. Silva Filho, David L. Azevedo Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 Neste artigo, resolvemos numericamente a equação de Schrödinger unidimensional com um potencial do tipo caixa (com profundidade finita) para sistemas de moléculas diatômicas homonucleares e heteronucleares. As moléculas analisadas são compostas por elementos pertencentes à família 1A da tabela periódica, visando obter estimativa da profundidade de uma caixa de potencial finita que melhor descreva cada uma das moléculas em questão. Determinamos, assim, quais valores da profundidade da caixa de potencial e largura (diâmetro atômico) fazem o modelo reproduzir as auto-energias do estado fundamental obtidas pelo método ab-initio Hartree-Fock com uma base def2-TVZP. As soluções numéricas encontradas, que reproduzem os resultados ab-initio, equivalem às profundidades V0 no intervalo de −0.84 a −0.14 Ha e largura L (diâmetro molecular) no intervalo de 2.8 a 14.7 Bohr. Além da solução, buscaremos indicar, como extensão, possível abordagem didática dessa formulação, tomando por referencial teórico a perspectiva da representação, por modelos mentais, de Johnson-Laird, o que se mostrará justificável pelas propriedades fenomenológicas do objeto conceitual.
Overview of Scientific Literacy in Brazilian Non-formal Education Settings from Impact Scientific Publications Marcello Ferreira, Roseli Constantino Schwerz, Michel Corci Batista, Olavo Leopoldino da Silva Filho Investigacoes Em Ensino De Ciencias, 2025 Non-Formal Education Setting (NFES) have the potential to promote Scientific Literacy (SL) among their visitors, fostering a critical understanding of social, cultural, political, and environmental issues. Recognizing the formative potential of these environments, this study aimed to systematize, analyze, and infer insights from research addressing SL processes in NFES in Brazil, based on publications indexed in the Journal Portal of the Brazilian Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (Capes). This is a bibliographic review with a quali-quantitative approach, employing lexicometric analysis techniques (classification, hierarchization, frequency relations, and semantic correlations) within content analysis, supported by the Alceste software. The results revealed four content-similar classes and highlighted a relevant theoretical-methodological tool for assessing the SL potential of these spaces. Despite an increase in publications over the past decade, the topic remains underexplored, particularly regarding the integration of NFES with Basic Education. This underscores the need to strengthen connections between teacher education (both initial and continuing) and these environments, as well as to promote didactic strategies that facilitate their inclusion in the school context.
Greek Astromythology: intersections between mythology history and modern Astronomy Education Marcello Ferreira, Marcos Orso da Fonseca, Michel Corci Batista, Olavo Leopoldino da Silva Filho, Alexandre Strapasson Frontiers in Education, 2025 This article provides a comparative assessment of the intersection between Greek Astromythology and Astronomy Education, as an interdisciplinary and intercultural contribution. The research is based on a qualitative assessment of narratives and concepts, using a brief systematic literature review to compile related academic production, with the objective of providing critical discussions on this intersection. The findings show that there is a broad diversity of themes in Astronomy that have their roots in Greek Astromythology: 174 items in total. Most stars related to Greek Astromythology, about 63%, were named in tribute to Greek culture, whereas approximately 36% of the findings correspond to elements belonging to the daily life of the Hellenic people. This shows that the Greeks' efforts to catalog various stars and think about the multiple aspects involving Astronomy resonate contemporarily and, therefore, it is imperative to contextualize the historical and cultural aspects involved in modern Astronomy science. In addition, the results identified a broad range of myths related to Astronomy, which demonstrate the significant contribution of Greek Astromythology to this science area. Hence, the use of mythology as a historical and cultural aspect of the visible constellations and planets can play a relevant contribution to scientific literacy and teaching, particularly in introductory courses of Astronomy, which are commonly developed in primary and secondary schools. Exploring this intersection at the school level can also enable the reflection, implementation, and evaluation of consistent teaching and learning indicators toward a critical education.
General relativity in high school: a comparative analysis of the physics curriculum in Brazil, Colombia, Scotland and Norway Edwar Alfonso Castañeda Zapata, Sonia Yaneth López Ríos, Jaime Alberto Osorio Vélez, Olavo Leopoldino da Silva Filho, Marcello Ferreira Revista Brasileira De Ensino De Fisica, 2025 In line with recent discoveries related to black holes and the detection of gravitational waves, researchers and educators have become interested in bringing content related to General Relativity (GR) to undergraduate and graduate courses and, although still timidly , into basic education. With interest limited to high school, this paper aims to analyze, from a comparative perspective, the Physics curriculum documents of two South American countries, Brazil and Colombia, and two European countries commonly ranked highly in educational rankings, Scotland and Norway, to evaluate the inclusion of GR at the basic education level. Qualitative documentary research of normative curriculum documents was carried out, highlighting the conceptual, epistemological, and pedagogical aspects described in each one of them. The results showed that there is a curricular proposal for teaching GR in Scotland and Norway, but without specifying what content to include or how to implement it at these levels. The Brazilian curriculum assumes the teaching of concepts associated with Astronomy without explicitly mentioning the approach of Einstein’s theory. As for Colombia, there is no structured provision for GR content in the Physics curriculum, which indicates a need for updates, necessarily accompanied by funding, infrastructure, and adequate teacher training to include Astronomy and GR concepts, and thus achieve greater contextualization in teaching and learning.
Entre valores e decisões: como crenças de sustentabilidade influenciam a avaliação científica AP Silvério, M Ferreira Revista Inclusiones 13 (2), e3878-e3878 , 2026 2026
Bullying no cotidiano escolar: análise de casos, práticas pedagógicas e marcos legais numa rede de ensino médio AS de Mello, DS Diniz, M Ferreira Regae: Revista de Gestão e Avaliação Educacional, e94599-e94599 , 2026 2026
GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDA NO 1º ANO DO ENSINO MÉDIO: UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA, INTERDISCIPLINAR E LÚDICA VC de Andrade, SG de Oliveira, AF Albernaz, FF Monteiro, M Ferreira Experiências em Ensino de Ciências 21 (1), 14-25 , 2026 2026
Semiotics and Epistemology of Physics: Reflections on Language and the Interpretation of Quantum Mechanics OL Silva Filho, SJ Simon, M Ferreira Mathematics 14 (3), 550 , 2026 2026
(Des) Conexão e Conectividade na Cultura Digital: Uma Experiência com Jogos para Atenção e Concentração no Ensino Médio Público do Distrito Federal AA de Oliveira, B Veloso, M Ferreira Sisyphus: Journal of Education 14 (1), 150-172 , 2026 2026
Reflexões críticas sobre práticas e potencialidades da Inteligência Artificial na Educação Profissional e Tecnológica M Ferreira, AS de Mello, DS Diniz EmRede-Revista de Educação a Distância 12 , 2025 2025
Uma análise translacional em mediação didática do efeito fotoelétrico baseada em projetos M Ferreira, AR Júnior, RGG Amorim Cadernos de Educação Tecnologia e Sociedade 18 (4), 1293-1313 , 2025 2025
Ensino de Ciências em uma escola integral e do campo a partir da problematização baseada no Arco de Maguerez M Ferreira, DS Diniz, CC von Eye, C Marchesan, J Ladelfo Revista Brasileira de Educação do Campo 10, e19755-e19755 , 2025 2025
Derivation of a dissipative Schrödinger equation VI: the Caldirola-Kanai equation OL Silva Filho, M Ferreira Revista Brasileira de Ensino de Física 47 (Suppl 3), e20250207 , 2025 2025
Mecânica quântica, cem anos depois: legado, interpretações e contemporaneidades N Studart, M Ferreira Revista Brasileira de Ensino de Física 47 (Suppl 3), e20250409 , 2025 2025
Notions of Force Moment in Structural Calculation in Professional Education for Youth and Adults M Ferreira, MN Lima, FG Maciel, MC Batista, TD Admiral, ... Revista de enseñanza de la física 37 (2), 75-94 , 2025 2025
Metarecycling and physics education in the e context of the United Nations sustainable development goals through and technological research JA Souza, MC Batista, TD Admiral, M Ferreira Revista de enseñanza de la física 37 (2), 95-111 , 2025 2025
Metareciclagem e ensino de Física no contexto dos objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU a partir de pesquisa tecnológica JA Souza, MC Batista, TD Admiral, M Ferreira Revista de enseñanza de la física 37 (2), 95-111 , 2025 2025 Citations: 1
Noções de torque no cálculo de estruturas na Educação Profissional de Jovens e Adultos M Ferreira, MN Lima, FG Maciel, MC Batista, TD Admiral, ... Revista de enseñanza de la física 37 (2), 75-94 , 2025 2025 Citations: 1
A STEAM approach supported by the meaningful learning theory to teach the solar system in lower secondary education (9th grade) MC Batista, IK Cintra Reinisz, TF Vieira, EC Gomes, OR Santos, ... Frontiers in Education 10, 1683810 , 2025 2025 Citations: 1
Contributos da Alfabetização Científica no Museo Galileo (Florença): Integração entre Patrimônio Histórico e Educação Contemporânea RC Schwerz, MC Batista, MCD Neves, M Ferreira Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, e58872-34 , 2025 2025
O DESAFIO ÉTICO DA IA NA FORMAÇÃO HUMANA: DIRETRIZES PARA UMA EDUCAÇÃO RESPONSIVA E INCLUSIVA KVP Gonzaga, MRM Costa, IG Lopes, FK Ferraris, DMG Ferreira, ... ARACÊ 7 (11), e10186-e10186 , 2025 2025
A Bird’s-Eye View on a New Stochastic Interpretation of Quantum Mechanics OL Silva Filho, M Ferreira Mathematics 13 (21), 3571 , 2025 2025 Citations: 2
POLÍTICAS DE FORMAÇÃO CONTINUADA NA PÓS-GRADUAÇÃO: INTERSEÇÕES ENTRE CAPES, FUNDAÇÃO LEMANN E A EDUCAÇÃO BÁSICA M Ferreira, V Silva SciELO Preprints , 2025 2025
Acesso, Permanência e Inovação na Universidade: a parresia de projetar outros modos B Veloso, M Ferreira Revista da FAEEBA-Educação e Contemporaneidade 34 (79), 158-173 , 2025 2025
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