Espalhamento quântico não relativístico no espaço tempo de uma corda cósmica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: LINHARES, José do Nascimento lattes
Orientador(a): SILVA, Edilberto Oliveira lattes
Banca de defesa: SILVA, Edilberto Oliveira lattes, SANTOS, Frederico Elias Passos dos lattes, CASTRO, Luis Rafael Benito lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET
Departamento: DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6744
Resumo: In this work, we investigate non-relativistic quantum scattering by a Coulomb potential in the spacetime of a cosmic string. Initially, we review the fundamentals of non-relativistic quantum mechanics, with emphasis on the Schrödinger equation and its essential properties. Then, we develop the theory of quantum scattering, specifying the formalism for the Coulomb potential. The cosmic string is described by the line element ds² = −dt² +dr² +r²dθ² +α²r²sin²θdφ², for which we formulate the Schrödinger equation and explicitly solve the problem for the scattering states. From these solutions, we determine the phase shift, the scattering amplitude, and the cross-section, highlighting the modifications introduced by the topological defect.Furthermore, we show that the energy spectrum of the bound states can be obtained from the poles of the scattering matrix, resulting in energy levels corrected by the geometric parameter α. The results obtained reveal that the topology associated with the cosmic string directly influences quantum observables, manifesting itself both in the asymptotic behavior of the scattered waves and in the geometric splitting of the hydrogen atom's energy levels.
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Then, we develop the theory of quantum scattering, specifying the formalism for the Coulomb potential. The cosmic string is described by the line element ds² = −dt² +dr² +r²dθ² +α²r²sin²θdφ², for which we formulate the Schrödinger equation and explicitly solve the problem for the scattering states. From these solutions, we determine the phase shift, the scattering amplitude, and the cross-section, highlighting the modifications introduced by the topological defect.Furthermore, we show that the energy spectrum of the bound states can be obtained from the poles of the scattering matrix, resulting in energy levels corrected by the geometric parameter α. The results obtained reveal that the topology associated with the cosmic string directly influences quantum observables, manifesting itself both in the asymptotic behavior of the scattered waves and in the geometric splitting of the hydrogen atom's energy levels.No presente trabalho investigamos o espalhamento quântico não relativístico por um potencial coulombiano no espaço-tempo de uma corda cósmica. Inicialmente, revisamos os fundamentos da mecânica quântica não relativística, com ênfase na equação de Schrödinger e em suas propriedades essenciais. Em seguida, desenvolvemos a teoria do espalhamento quântico, particularizando o formalismo para o potencial coulombiano. A corda cósmica ´e descrita pelo elemento de linha ds2 = −dt2 +dr2 +r2dθ2 +α2r2sin2θdφ2, no qual formulamos a equação de Schrödinger e resolvemos explicitamente o problema para os estados de espalhamento. A partir dessas soluções, determinamos o deslocamento de fase, a amplitude de espalhamento e a seção de choque, evidenciando as modificações introduzidas pelo defeito topológico. Além disso, mostramos que o espectro de energia dos estados ligados pode ser obtido a partir dos polos da matriz de espalhamento, resultando em níveis de energia corrigidos pelo parâmetro geométrico α. Os resultados obtidos revelam que a topologia associada `a corda cósmica influencia diretamente observáveis quânticos, manifestando-se tanto no comportamento assintótico das ondas espalhadas quanto no desdobramento geométrico dos níveis de energia do ´átomo de hidrogênio.Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2026-01-28T15:13:53Z No. of bitstreams: 1 Jose_do_N_Linharess.pdf: 900837 bytes, checksum: a844d145171da1541563e352869b3b47 (MD5)Made available in DSpace on 2026-01-28T15:13:53Z (GMT). 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