MECÂNICA GRACELI GENERL. - QUÂNTICA TENSORIAL DIMENSIONAL RRELATIVISTA DE CAMPOS [845]

MECÃNICA GRACELI GERAL - QTDRC.

$equação Graceli dimensional relativista tensorial quântica de campos$

$\psi ^{*}$

$[$ $\psi ^{*}$ $\psi ^{*}$ $G_{\mu \nu }\$ $T_{\mu \nu }$ G $T^{\nu }{}_{\alpha }$ $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ $.$ = $\left|\psi ({\vec {r}},t)\right\rangle$ /

$G_{\mu \nu }\$ $T_{\mu \nu }$ G $T^{\nu }{}_{\alpha }$

$\psi ^{*}$

//////

[

$\psi ^{*}$

$TeoriaInteraçãomediadorMagnitude relativaComportamentoFaixaCromodinâmicaForça nuclear forteGlúon10411/r71,4 × 10-15 mEletrodinâmicaForça eletromagnéticaFóton10391/r2infinitoFlavordinâmicaForça nuclear fracaBósons W e Z10291/r5 até 1/r710-18 mGeometrodinâmicaForça gravitacionalgráviton101/r2infinito$

Teoria	Interação	mediador	Magnitude relativa	Comportamento	Faixa
Cromodinâmica	Força nuclear forte	Glúon	1041	1/r7	1,4 × 10-15 m
Eletrodinâmica	Força eletromagnética	Fóton	1039	1/r2	infinito
Flavordinâmica	Força nuclear fraca	Bósons W e Z	1029	1/r5 até 1/r7	10-18 m
Geometrodinâmica	Força gravitacional	gráviton	10	1/r2	infinito

$G* = OPERADOR DE DIMENSÕES DE GRACELI.$

DIMENSÕES DE GRACELI SÃO TODA FORMA DE TENSORES, ESTRUTURAS, ENERGIAS, ACOPLAMENTOS, , INTERAÇÕES E CAMPOS, DISTRIBUIÇÕES ELETRÔNICAS, ESTADOS FÍSICOS, ESTADOS QUÂNTICOS, ESTADOS FÍSICOS DE ENERGIAS DE GRACELI, E OUTROS.

equação de Graceli sintetizada

$\psi ^{*}$ [ $\psi ^{*}$ ${\boldsymbol {\mu }}$ ] $\lambda$ ω ${\mathcal {T}}$ , $\sigma$ , $\psi$ $F^{\mu \nu }$ $T^{\mu \nu }$ $P^{\mu }\!$ $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ $.$ = $\left|\psi ({\vec {r}},t)\right\rangle$

A correlação quântica é a mudança esperada nas características físicas à medida que um sistema quântico passa por um site de interação. Em outras palavras, o termo correlação quântica passou a significar o valor esperado do produto dos resultados nos dois lados.^[1] Ela (por exemplo, emaranhamento^[2]^[3] e discórdia^[4]^[5]^[6]) é uma característica fundamental da mecânica quântica, que é conhecida por estar no centro de várias aplicações em potencial, como codificação superdensa, teletransporte quântico e criptografia quântica.^[7]

Testes de Bell[editar | editar código-fonte]

No artigo de John Bell, de 1964, que inspirou os testes de Bell, supunha-se que os resultados A e B pudessem assumir apenas um dos dois valores, -1 ou +1. Concluiu-se que o produto também poderia ser apenas -1 ou +1, para que o valor médio do produto fosse

{\frac {N_{++}-N_{+-}-N_{-+}+N_{--}}{N_{total}}}

equação de Graceli sintetizada

onde, por exemplo, N₊₊ é o número de ocorrências simultâneas ("coincidências") do resultado +1 nos dois lados do experimento.

Em experimentos reais, porém, os detectores não são perfeitos e geralmente existem muitos resultados nulos. A correlação ainda pode ser estimada usando a soma das coincidências, já que claramente os zeros não contribuem para a média, mas na prática, em vez de dividir por N_total, tornou-se habitual dividir por

N_{++}+N_{+-}+N_{-+}+N_{--}

equação de Graceli sintetizada

o número total de coincidências observadas. A legitimidade desse método baseia-se no pressuposto de que as coincidências observadas constituem uma amostra justa dos pares emitidos.

Seguindo as premissas realistas locais, como no artigo de Bell de 1964, a correlação quântica estimada convergirá após um número suficiente de ensaios para

QC(a,b)=\int d\lambda \rho (\lambda )A(a,\lambda )B(b,\lambda )

equação de Graceli sintetizada

onde aeb são configurações do detector e λ é a variável oculta, extraída de uma distribuição ρ (λ).

A correlação quântica é a principal estatística no CHSH e algumas das outras "desigualdades de Bell", cujos testes abrem caminho para a discriminação experimental entre a mecânica quântica, por um lado, e o realismo local ou a teoria das variáveis ocultas locais, por outro.^[8]^[9]

O determinante de Slater é uma técnica matemática da mecânica quântica que se usa para gerar funções de onda antissimétricas que descrevam os estados colectivos de vários fermiões e que cumpram o princípio de exclusão de Pauli.

Este tipo de determinantes foram nomeados em referência a John C. Slater, físico e químico teórico americano.

Duas partículas[editar | editar código-fonte]

Para ilustrar o seu funcionamento pode-se considerar o caso mais simples: o de duas partículas. Se ${\boldsymbol {x}}_{1}$ e ${\boldsymbol {x}}_{2}$ são as coordenadas da partícula 1 e da partícula 2 respectivamente, pode-se gerar a função de ondas colectiva $\Psi$ como produto das funções de onda individuais de cada partícula. Quer dizer:

\Psi ({\boldsymbol {x}}_{1},{\boldsymbol {x}}_{2})=\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{1})\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{2}).

equação de Graceli sintetizada

Esta expressão é conhecida como o produto de Hartree. De facto, este tipo de função de ondas não é válido para a representação de estados colectivos de fermiões já que esta função de ondas não é antissimétrica ante um intercâmbio de partículas. A função deve satisfazer a seguinte condição

\Psi ({\boldsymbol {x}}_{1},{\boldsymbol {x}}_{2})=-\Psi ({\boldsymbol {x}}_{2},{\boldsymbol {x}}_{1}).

equação de Graceli sintetizada

O produto de Hartree não satisfaz o princípio de Pauli. Este problema poderá ser resolvido se tivermos em conta a combinação linear de ambos os produtos de Hartree

\Psi ({\boldsymbol {x}}_{1},{\boldsymbol {x}}_{2})={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left[\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{1})\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{2})-\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{2})\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{1})\right],

equação de Graceli sintetizada

onde foi incluído o fator (1/√2) para que a função de ondas esteja normalizada convenientemente. Esta última equação pode ser reescrita como um determinante, da seguinte forma:

\Psi ({\boldsymbol {x}}_{1},{\boldsymbol {x}}_{2})={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left|{\begin{matrix}\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{1})&\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{2})\\\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{1})&\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{2})\end{matrix}}\right|,

equação de Graceli sintetizada

conhecido como determinante de Slater das funções $\chi _{1}$ e $\chi _{2}$ . As funções assim geradas têm a propriedade de anular-se si duas das funções de onda de uma partícula forem igual ou, o que é equivalente, dois dos fermiões estejam no mesmo estado quântico. Isto é equivalente a satisfazer o princípio de exclusão de Pauli.

Generalização a $�$ partículas[editar | editar código-fonte]

Esta expressão pode ser generalizada sem grande dificuldade a qualquer número de fermiões. Para um sistema composto por $�$ fermiões, define-se o determinante de Slater como

\Psi ({\boldsymbol {x}}_{1},{\boldsymbol {x}}_{2},\ldots ,{\boldsymbol {x}}_{N})={\frac {1}{\sqrt {N!}}}\left|{\begin{matrix}\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{1})&\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{2})&\cdots &\chi _{1}({\boldsymbol {x}}_{N})\\\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{1})&\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{2})&\cdots &\chi _{2}({\boldsymbol {x}}_{N})\\\vdots &\vdots &&\vdots \\\chi _{N}({\boldsymbol {x}}_{1})&\chi _{N}({\boldsymbol {x}}_{2})&\cdots &\chi _{N}({\boldsymbol {x}}_{N})\end{matrix}}\right|.

equação de Graceli sintetizada

O uso do determinante como gerador da função de ondas garante a antissimetríca com respeito ao intercâmbio de partículas, assim como a impossibilidade de que duas partículas estejam no mesmo estado quântico, aspecto crucial ao se tratar com fermiões.

No método de Hartree-Fock, um único determinante de Slater usa-se como aproximação à função de ondas electrónica. Em métodos de cálculo mais precisos, tais como a interacção de configuração ou o MCSCF, utilizam-se sobreposições lineares de determinantes de Slater.

Em 1905, Albert Einstein forneceu uma explicação do efeito fotoelétrico, um experimento que a teoria ondulatória da luz não conseguiu explicar. Ele o fez postulando a existência de fótons, quanta de energia luminosa com qualidades particulares.

No efeito fotoelétrico, observou-se que incidir uma luz sobre certos metais levaria a uma corrente elétrica em um circuito. Presumivelmente, a luz estava expulsando elétrons do metal, fazendo com que a corrente fluísse. No entanto, usando o caso do potássio como exemplo, também foi observado que, embora uma luz azul fraca fosse suficiente para causar uma corrente, mesmo a luz vermelha mais forte e brilhante disponível com a tecnologia da época não causava nenhuma corrente. De acordo com a teoria clássica da luz e da matéria, a força ou amplitude de uma onda de luz era proporcional ao seu brilho: uma luz brilhante deveria ser forte o suficiente para criar uma grande corrente. No entanto, estranhamente, não foi assim.

Einstein explicou esse enigma postulando que os elétrons podem receber energia de um campo eletromagnético apenas em unidades discretas (quanta ou fótons): uma quantidade de energia E que estava relacionada à frequência f da luz por:

$E=hf$

equação de Graceli sintetizada

Nessa expressão $ℎ$ é a constante de Planck (6,626 × 10^−34 Js). Apenas fótons de frequência alta o suficiente (acima de um certo valor limite) poderiam liberar um elétron. Por exemplo, os fótons de luz azul tinham energia suficiente para libertar um elétron do metal, mas os fótons de luz vermelha não. Um fóton de luz acima da frequência limiar poderia liberar apenas um elétron; quanto maior a frequência de um fóton, maior a energia cinética do elétron emitido, mas nenhuma quantidade de luz abaixo da frequência limiar poderia liberar um elétron. Violar essa lei exigiria lasers de altíssima intensidade que ainda não haviam sido inventados. Fenômenos dependentes de intensidade já foram estudados em detalhes com esses lasers.^[14]

Einstein recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1921 por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico.

A hipótese de De Broglie[editar | editar código-fonte]

Em 1924, Louis-Victor de Broglie formulou a hipótese de Broglie, alegando que toda matéria^[15]^[16] tem uma natureza ondulatória, ele relacionou comprimento de onda e momento:

$\lambda ={\frac {h}{p}}$

equação de Graceli sintetizada

Esta é uma generalização da equação de Einstein acima, uma vez que o momento de um fóton é dado por $p={\frac {E}{c}}$ , /

equação de Graceli sintetizada

onde c é a velocidade da luz no vácuo.

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