Aspectos análogo-gravitacionais em condensados de Bose-Einstein

• Autor(a) principal: Vieira, Arthur Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6200
• topic: Modelos análogos; Relatividade geral; Condensados de Bose-Einstein; Buracos negros; Horizonte acústico; Métrica acústica efetiva; Teoria quântica de campos; Relatividade geral; Física da matéria condensada; Mecânica dos fluidos; Analog models; General relativity; Bose-Einstein condensates; Black holes; Acustic horizons; Acustic effective metric

A ideia simples e engenhosa na qual modelos análogos da relatividade geral se baseia é a de que, em alguns sistemas físicos, existem perturbações que, sob condições adequadas, são dinamicamente regidas pela equação de movimento que descreve a propagação de campos quânticos escalares não massivos em espaços-tempos curvos. Assim, visto que fenômenos quânticos como a radiação Hawking de buracos negros são extramemente difíceis de detectar, sistemas que exibem analogia acústica podem servir de campo de teste para possivelmente comprovar experimentalmente esses efeitos. Neste sentido, condensados de Bose-Einstein (BECs) diluídos formam um excelente palco para a implementação de modelos análogos. Neste trabalho, discutiremos a possibilidade de BECs emularem geometrias lorentzianas cosmológicas no laboratório, e discutiremos a primeira confirmação de emissão espontânea de fônons correlacionados em um buraco negro sônico formado em um condensado de Bose-Einstein atômico, evidenciando a natureza quântica da radiação Hawking. Finalmente, discutiremos a inclusão de vorticidade em um BEC relativístico carregado quando o procedimento de acoplamento mínimo eletromagnético é implementado. No regime não-relativístico, apresentaremos a demonstração de que este sistema obedece ao teorema de circulação de Kelvin-Helmholtz, exibindo o fato de que a circulação do vetor velocidade generalizada em torno de uma curva fechada do fluido corresponde ao fluxo magnético e permanece constante no tempo