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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22259
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Relaxamento para o equilíbrio quântico em osciladores harmônicos acoplados |
Título(s) alternativo(s): | Relaxation to quantum equilibrium in coupled harmonic oscillators |
Autor: | Lustosa, Francisco Bento |
Primeiro orientador: | Perez Bergliaffa, Santiago Esteban |
Primeiro membro da banca: | Pinto Neto, Nelson |
Segundo membro da banca: | Chiapparini, Marcelo |
Terceiro membro da banca: | Guimarães, Marcelo Santos |
Quarto membro da banca: | Vitenti, Sandro Dias Pinto |
Resumo: | Nesta tese abordamos o problema da interpretação dos fenômenos quânticos através da Teoria da Onda Piloto, desenvolvida inicialmente por Louis de Broglie e consolidada por David Bohm. Inicialmente os paradoxos fundamentais da Interpretação de Copenhagen e as discussões em torno da questão das variáveis ocultas são apresentados. O desenvolvimento histórico da Teoria da Onda Piloto é descrito, demonstrando como esta teoria resolve o problema da medida sem violar as condições impostas pelos resultados experimentais. A formulação completa da teoria e sua aplicação aos problemas básicos da mecânica quântica também são apresentadas. No contexto da Teoria da Onda Piloto a regra de Born não é postulada e para explicar a validade da mesma um argumento estatístico, análogo ao teorema H da mecânica estatística clássica, foi desenvolvido para descrever a igualdade entre distribuição e o módulo quadrado da função de onda como um estado de equilíbrio. O desenvolvimento da versão clássica do teorema é descrito brevemente para introduzir posteriormente a construção do teorema H quântico. É demonstrado como, para sistemas que violem a regra de Born - fora do equilíbrio quântico -, as desigualdades de Heisenberg não são respeitadas e a transmissão de sinais instantâneos se torna possível. O decaimento para o equilíbrio é analisado através de simulações numéricas em sistemas simples inicialmente fora do equilíbrio quântico. O objetivo central desta tese é analisar o decaimento para o equilíbrio quântico de um sistema composto por dois osciladores unidimensionais acoplados por um potencial dependente do tempo. Através da realização de simulações numéricas foram discutidos os efeitos da variação da constante de acoplamento, do número de modos e das fases da função de onda do sistema no tempo de decaimento. Por fim, alguns cenários cosmológicos em que o não-equilíbrio possa ter existido e as possíveis formas de encontrá-lo experimentalmente são descritas. |
Abstract: | In this thesis we approach the problem of the interpretation of quantum phenomenathrough the Pilot Wave Theory, initially developed by Louis de Broglie and consolidated by David Bohm. Initially the paradoxes of the Copenhagen Interpretation and thediscussions around the hidden variables question are presented. The historical development of the Pilot Wave Theory is described, demonstrating how the theory solves the measurement problem without violating the conditions imposed by experimental results. The complete formulation of the theory and it’s applications are also presented. In the context of the Pilot Wave Theory the Born rule is not postulated and to explain it’s validity an statistical argument, analogous to the classical H theorem was developed to describe the equality between the distribution and the square module of the wave functionas an equilibrium state. The development of the classical version of the theorem is briefly described to introduce the construction of the quantum H theorem. It is demonstrated how, for systems that violate the Born rule - out of quantum equilibrium -, the Heisenberg inequalities do not hold and the instantaneous sending of signals becomes possible. The decay to equilibrium is analysed through numerical simulations made for simple system sinitially out of equilibrium. The central objective of this thesis is to analyse the decay to equilibrium of a quantum system composed by two one-dimensional oscillators coupled by a time-dependent potential. Through the realization numerical simulations effects of the variation of the coupling constant, the number of modes and the phases of the initial on the decay time wave function were discussed. Finally, some cosmological scenarios where non-equilibrium may have existed and the possible ways it can be found experimentallyare described. |
Palavras-chave: | Quantum theory - Mathematics Harmonic oscillators Wave function Kinetic theory of matter - Simulation methods Schrodinger equation - Numerical solutions Quantum mechanics de Broglie-Bohm theory Quantum equilibrium Cosmology Teoria quântica – Matemática Osciladores harmônicos Função de onda Teoria cinética da matéria – Métodos de simulação Schrödinger, Equação de – Soluções numéricas Mecânica quântica Teoria de de Broglie-Bohm Equilíbrio quântico Cosmologia |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS::TEORIA GERAL DE PARTICULAS E CAMPOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | LUSTOSA, Francisco Bento. Relaxamento para o equilíbrio quântico em osciladores harmônicos acoplados. 2019. 109 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22259 |
Data de defesa: | 12-Abr-2019 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Física |
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