Análise geral da não-comutatividade em mecânica quântica e teoria quântica dos campos

• Autor(a) principal: Zangirolami, Adriano de Oliveira
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5358
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; Não-comutatividade; Mecânica quântica; Teorias de calibre; Noncommutativity; Quantum mechanics; Gauge theories

No espaço não-comutativo de Doplicher, Fredenhagen, Roberts e Amorim (DFRA), que é uma extensão do espaço DFR, o objeto da não-comutatividade (θij) é uma variável do sistema não-comutativo e tem um momento canônico conjugado. Nesta dissertação, mostraremos que θij (i, j = 1, 2, 3), na Mecânica Quântica Não-Comutativa (MQNC), é um operador no espaço de Hilbert e exploraremos as consequências da chamada "operalização" . A álgebra DFRA será construída em um espaço-tempo estendido com graus de liberdade independentes associados com o objeto da não-comutatividade θij. Mostraremos as propriedades de simetrias de um espaço-tempo estendido x + θ (D = 10), dado pelo grupo P', que tem o grupo de Poincaré P como um subgrupo. O formalismo de Noether adaptado a tal espaço-tempo estendido x + θ será descrito. Uma álgebra consistente que envolve o conjunto ampliado de operadores canônicos será explicada, o que permitirá construir teorias que são dinamicamente invariantes perante a ação do grupo de rotação. Nessa estrutura também é possível fornecer dinâmica ao setor operatorial da não-comutatividade resultando em novas características. Uma formulação consistente da mecânica clássica vai ser analisada de tal maneira que, sob quantização, fornecerá uma teoria quântica não-comutativa com resultados interessantes. O formalismo de Dirac para sistemas Hamiltonianos vinculados é considerado e o objeto da não-comutatividade θij tem um papel fundamental como uma quantidade independente. Em seguida, explicaremos as simetrias dinâmicas nas teorias relativísticas não-comutativas usando a álgebra DFRA. Também falaremos sobre a equação de Dirac generalizada, em que o campo fermiônico não depende somente das coordenadas comuns mas também de θij. A simetria dinâmica satisfeita por tal teoria fermiônica será discutida e mostraremos que sua ação é invariante perante P'. Na última parte deste trabalho descreveremos os campos escalares quânticos complexos usando esta nova estrutura. Em um formalismo de primeira quantização, θij e seu momento canônico πij são vistos como operadores que vivem em algum espaço de Hilbert. Na perspectiva do formalismo de segunda quantização, mostraremos uma forma explícita para os geradores de Poincaré estendidos e a mesma álgebra é gerada via relações de Heisenberg generalizadas. Também consideraremos um termo fonte e construiremos uma solução geral para os campos escalares quânticos complexos usando a técnica da função de Green.