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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26080
Tipo: | Dissertação |
Título: | A equação de Dirac em referenciais acelerados |
Autor(es): | Costa, Ranielison Dantas da |
Primeiro Orientador: | Formiga, Jansen Brasileiro |
Resumo: | Discutimos nesta dissertação alguns conceitos importantes da geometria de curvas no espaço de Minkowski, e a partir desses conceitos formulamos as equações de Serret-Frenet no espaço-tempo quadridimensional de Minkowski. Enunciamos alguns importantes teoremas, dentre eles, o teorema fundamental da teoria local das curvas em 𝑀. Mostramos também um caso geral, onde os vetores de Serret-Frenet são escritos em termos das coordenadas próprias do observador. Resolvemos as equações de Serret-Frenet para o caso particular de curvas planas, e a partir desse caso, foi possível analisar de forma clara o caso no qual a aceleração do observador é inversamente proporcional ao tempo próprio. A partir do formalismo de Serret-Frenet, apresentamos e analisamos a equação de Dirac em um referencial adaptado a um observador acelerado qualquer. A partir dessa equação e de um modelo idealizado no qual um laboratório na Terra descreve um movimento circular e uniforme na ausência do campo gravitacional, conseguimos examinar os efeitos da contribuição do tempo próprio para dois casos específicos, a saber, quando o observador está na superfície, e o outro quando o observador estiver no centro da Terra. A partir das equações de Dirac, descrevemos o movimento acelerado de um observador, tanto para o caso geral, onde não há restrição na rotação da tríade, quanto para o caso no qual a tríade gira obedecendo as equações de Serret-Frenet. Usando dados como raio e frequência angular da Terra, foi possível obter a solução da versão aproximada da equação de Dirac para um observador em rotação. |
Abstract: | In this dissertation, we discuss some important concepts of the geometry of curves in Minkowski space, and from these concepts we formulate the Serret-Frenet equations in Minkowski’s four-dimensional space-time. We state some important theorems, among them, the fundamental theorem of the local theory of curves in 𝑀. We also show a general case, where the Serret-Frenet vectors are written in terms of the observer’s eigencoordinates. We solved the Serret-Frenet equations for the particular case of plane curves, and from that case, it was possible to clearly analyze the case in which the observer’s acceleration is inversely proportional to the proper time. From the Serret-Frenet formalism, we present and analyze the Dirac equation in a frame adapted to any accelerated observer. From this equation and an idealized model in which a laboratory on Earth describes a circular and uniform motion in the absence of the gravitational field, we were able to examine the effects of the contribution of proper time for two specific cases, namely, when the observer is on the surface. , and the other when the observer is at the center of the Earth. Based on Dirac’s equations, we describe the accelerated motion of an observer, both for the general case, where there is no restriction on the rotation of the triad, and for the case in which the triad rotates obeying the Serret-Frenet equations. Using data such as Earth’s radius and angular frequency, it was possible to obtain the solution of the approximate version of Dirac’s equation for a rotating observer. |
Palavras-chave: | Geometria de curvas Minkowski Serret-Frenet Dirac Curve geometry |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Física |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26080 |
Data do documento: | 21-Fev-2022 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Física |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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