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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29973
Tipo: | TCC |
Título: | Uma introdução ao efeito Casimir no contexto do Campo de Dirac |
Autor(es): | Santos Filho, Lameque Maciel |
Primeiro Orientador: | Mota, Herondy Francisco Santana |
Resumo: | Na intenção de estudarmos o efeito Casimir para o campo fermiônico, tratamos inialmente de entender a equação de Dirac: sua motivação, aspectos matemáticos e físicos. Efetuamos a resolução desta equação através das coordenadas cartesianas, de modo a obter suas soluções gerais normalizadas, ou seja, as soluções livres. Por conseguinte, consideramos a densidade lagrangiana e obtivemos, daí, o respectivo tensor energia-momento do campo de Dirac. Uma vez conhecida estas soluções, promovemos o campo à operador com a chamada segunda quantização. Feito isso, tornou-se possível a investigação de algumas quantidades fundamentais acerca da natureza, provenientes das flutuações no vácuo quântico do campo. Nesse sentido, nossa primeira abordagem consistiu na análise do campo espinorial submetido a condição de contorno de sacola, cujos resultados manifestam o nosso fenômeno de interesse, o efeito Casimir. Em nossa segunda abordagem, submetemos o campo à condição de anti-helíce e nos certificamos da influência que a topologia possui nas flutuações do vácuo quântico fermiônico, ao vislubrar novamente o efeito Casimir, dessa vez conhecido na literatura como efeito Casimir topológico. Por fim, vale enfatizar que todo o estudo contido neste trabalho se deu em um espaço-tempo plano, constituido por (3 + 1) dimensões. Para ser mais específico, o cenário matemático considerado é o espaço-tempo de Minkowski. |
Abstract: | In order to study the Casimir effect for the fermionic field, it was first necessary to understand the Dirac equation: its motivation, mathematical and physical aspects. We solve such an equation in Cartesian coordinates, and obtain its normalized general solutions, that is, the free solutions. Furthermore, we consider the Lagrangian density referring to those free solutions and obtain the corresponding energy-momentum tensor of the Dirac field. Once these solutions are known, we promote the field to an operator with the so-called second quantization. Once this was done, it became possible to investigate some fundamental quantities about nature, arising from fluctuations in the quantum vacuum of the field. In this sense, our first approach consisted of analyzing the spin field subjected to the bag boundary condition, the results of which manifest our interest phenomenon, the Casimir effect. In our second approach, we subject the field to the anti-helix condition and make sure of the influence that topology has on the fluctuations of the fermionic quantum vacuum, by once again seeing the Casimir effect manifestation, this time known as the topological Casimir effect. Finally, it is worth emphasizing that the entire study contained in this work took place in a flat space-time, in (3 + 1) dimensions. To be more specific, the mathematical scenario considered is the Minkowski spacetime. |
Palavras-chave: | Física Efeito Casimir Campo de Dirac Vácuo quântico |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Física |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29973 |
Data do documento: | 27-Out-2023 |
Aparece nas coleções: | TCC - Física |
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