Soluções superluminais das equações de onda relativísticas e a relatividade especial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maiorino, Jose Emilio
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589170
Resumo: Orientador: Waldyr Alves Rodrigues Junior
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spelling Soluções superluminais das equações de onda relativísticas e a relatividade especialEquação de ondaRelatividade (Física)SólitonsOrientador: Waldyr Alves Rodrigues JuniorTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"Resumo: Nos últimos anos, dois tipos de movimento ondulatório superluminal foram preditos teoricamente e verificados experimentalmente: ( i ) velocidades de grupo superluminais, observadas na propagação de ondas eletromagnéticas em meios dispersivos, no tunelamento de elétrons e de microondas e na propagação superluminal de microondas no ar; ( ii ) movimento superluminal de aproximações de energia finita de soluções superluminais das equações de Maxwell. Neste trabalho tentamos esclarecer o significado de tais fenômenos e suas implicações para a Teoria Especial da Relatividade. Para isso, escrevemos as teorias de Maxwell e de Dirac no formalismo do fibrado de Clifford, expressando no formalismo as principais equações de onda da física. A partir de um conjunto de soluções não dispersivas sub- e superluminais da equação de onda homogênea, encontramos com o auxílio do formalismo de Clifford soluções correspondentes para as equações de Maxwell, de Klein-Gordon e de Dirac. Apresentamos em seguida a teoria das características, que nos permite entender os resultados de Sommerfeld e Brillouin sobre a propagação de sinais em meios dispersivos. Mostramos assim, no capítulo 7, que as velocidades superluminais observadas recentemente estão associadas ao fenômeno de reformatamento de pulso, não implicando por isso em violação do Princípio de Relatividade. A mesma conclusão é obtida ao estudarmos os fenômenos de tunelamento, o que é feito no capítulo 8. No capítulo 9 formulamos o Princípio de Relatividade de maneira rigorosa, mostrando que a existência de configurações do campo eletromagnético com velocidades superluminais implica em sua violaçãoAbstract: In the last years, two types of superluminal wave motion have been predicted theoretically and verified experimentally: (i) superluminal group velocities, observed in the propagation of electromagnetic waves in dispersive media, in the tunneling of electrons and microwaves and in the propagation of microwaves in the air; (ii) superluminal motion of finite energy approximations to superluminal solutions of Maxwell equations. In this work we try to clear up the meaning of such phenomena and their implications for Special Relativity. We write down the theories of Maxwell and Dirac in the Clifford bundle formalism, expressing with it the main wave equations of physics. From a set of solutions of the homogeneous wave equation we construct, with this formalism, corresponding solutions for the Maxwell, Klein-Gordon and Dirac equations. We then present the theory of characteristics, in order to understand the classical results of Sommerfeld and Brillouin about the propagation of waves in dispersive media. We thus can show that the recently observed superluminal velocities are a consequence of the phenomenon of pulse reshaping, and thus do not violate the Principle of Relativity. We formulate this principle rigorously in chapter 9, and we show that the existence of superluminal eletromagnetic configurations imply in its violationDoutoradoFísicaDoutor em Ciências[s.n.]Rodrigues Junior, Waldir Alves, 1946-2017Oliveira, Edmundo Capelas deMenon, Márcio JoséAssis, André Koch TorresClemente, Roberto AntonioUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMaiorino, Jose Emilio19991999-07-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf174 p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589170MAIORINO, Jose Emilio. Soluções superluminais das equações de onda relativísticas e a relatividade especial. 1999. 174 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin", Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589170. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/200021porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-10T13:02:30Zoai::200021Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-10T13:02:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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