Efeito Hartman e mecânica bohmiana
| Ano de defesa: | 2024 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| dARK ID: | ark:/26339/001300001b2vt |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
Brasil Física UFSM Programa de Pós-Graduação em Física Centro de Ciências Naturais e Exatas |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33323 |
Resumo: | In this work, we present a study of the intriguing Hartman Effect, through two approaches. The first one is a relativistic approach of quantum theory using the Dirac equation, and the second one is a geometrodynamic approach using Bohmian mechanics. Therefore, we first developed a mathematical model from the Dirac equation in an alternative representation, which allowed us to deduce a group (or tunneling) time as the sum of the residence times inside the potential barrier for particles with spin up and spin down, and the self-interaction time between the incident and reflected wave functions of the spin-up particles. In other words, we obtained a model that allows us to observe the influence of spin on the tunneling time, in the absence of an external magnetic field, which offers a less satisfactory explanation of the Hartman Effect in terms of group time. Subsequently, through a geometrodynamic approach of Bohmian mechanics, we constructed a general solution for the problem of scattering of incident particles on a constant potential barrier under the hypothesis that such particles undergo quantum tunneling along geodesic trajectories in an Alcubierre-type spacetime. Consequently, from the solution, we determined the mathematical expressions for the quantum potential, momentum, position, and tunneling time in terms of the spacetime geometry. That is, we obtained a mathematical model that allows us to explain the Hartman Effect as a consequence of the spacetime distortion generated by the quantum potential inside the barrier. |
| id |
UFSM_dba0b40020753c5764cc74f9d4428c09 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsm.br:1/33323 |
| network_acronym_str |
UFSM |
| network_name_str |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Efeito Hartman e mecânica bohmianaHartman effect and bohmian mechanicsEfeito HartmanGeometro-dinâmicaMecânica bohmianaTempo de tunelamentoHartman effectGeometro-dynamicsBohmian mechanicsTunneling timeCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work, we present a study of the intriguing Hartman Effect, through two approaches. The first one is a relativistic approach of quantum theory using the Dirac equation, and the second one is a geometrodynamic approach using Bohmian mechanics. Therefore, we first developed a mathematical model from the Dirac equation in an alternative representation, which allowed us to deduce a group (or tunneling) time as the sum of the residence times inside the potential barrier for particles with spin up and spin down, and the self-interaction time between the incident and reflected wave functions of the spin-up particles. In other words, we obtained a model that allows us to observe the influence of spin on the tunneling time, in the absence of an external magnetic field, which offers a less satisfactory explanation of the Hartman Effect in terms of group time. Subsequently, through a geometrodynamic approach of Bohmian mechanics, we constructed a general solution for the problem of scattering of incident particles on a constant potential barrier under the hypothesis that such particles undergo quantum tunneling along geodesic trajectories in an Alcubierre-type spacetime. Consequently, from the solution, we determined the mathematical expressions for the quantum potential, momentum, position, and tunneling time in terms of the spacetime geometry. That is, we obtained a mathematical model that allows us to explain the Hartman Effect as a consequence of the spacetime distortion generated by the quantum potential inside the barrier.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho apresenta-se um estudo do intrigante Efeito Hartman, através de duas abordagens, a primeira delas é uma abordagem relativística da teoria quântica utilizando a equação de Dirac e a segunda delas é uma abordagem geometrodinâmica utilizando a mecânica bohmiana. Portanto, primeiramente desenvolveu-se um modelo matemático a partir da equação de Dirac em uma representação alternativa, que permitiu deduzir um tempo de grupo (ou de tunelamento) como a soma dos tempos de permanência dentro da barreira de potencial para partículas com spin para cima e spin para baixo e o tempo de auto-interação entre as funções de onda incidente e refletida das partículas com spin para cima. Ou seja, obteve-se um modelo que permite observar a influência do spin no tempo de tunelamento, na ausência de um campo magnético externo, que oferece uma explicação pouco satisfatória do Efeito Hartman em termos do tempo de grupo. Em seguida, mediante uma abordagem geometrodinâmica da mecânica bohmiana, construiu-se uma solução geral para o problema de espalhamento de partículas incidentes sobre uma barreira de potencial constante sob a hipótese de que tais partículas sofrem tunelamento quântico ao longo de trajetórias geodésicas em um espaço-tempo do tipo Alcubierre. Em consequência, a partir da solução, determinaram-se as expressões matemáticas para o potencial quântico, momento, posição e tempo de tunelamento em termos da geometria do espaço-tempo. Isto é, obteve-se um modelo matemático que permite explicar o Efeito Hartman como uma consequência da distorção do espaço-tempo gerada pelo potencial quântico ao interior da barreira.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCentro de Ciências Naturais e ExatasMaziero, Jonashttp://lattes.cnpq.br/1270437648097538Andrade, Fabiano Manoel deMoussa, Miled Hassan YoussefLeyva, Moises Porfirio RojasPiquini, Paulo CesarLópez, Said José Lantigua2024-11-05T15:42:19Z2024-11-05T15:42:19Z2024-10-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/33323ark:/26339/001300001b2vtporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-11-05T15:42:20Zoai:repositorio.ufsm.br:1/33323Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-11-05T15:42:20Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana Hartman effect and bohmian mechanics |
| title |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| spellingShingle |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana López, Said José Lantigua Efeito Hartman Geometro-dinâmica Mecânica bohmiana Tempo de tunelamento Hartman effect Geometro-dynamics Bohmian mechanics Tunneling time CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| title_short |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| title_full |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| title_fullStr |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| title_full_unstemmed |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| title_sort |
Efeito Hartman e mecânica bohmiana |
| author |
López, Said José Lantigua |
| author_facet |
López, Said José Lantigua |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Maziero, Jonas http://lattes.cnpq.br/1270437648097538 Andrade, Fabiano Manoel de Moussa, Miled Hassan Youssef Leyva, Moises Porfirio Rojas Piquini, Paulo Cesar |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
López, Said José Lantigua |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Efeito Hartman Geometro-dinâmica Mecânica bohmiana Tempo de tunelamento Hartman effect Geometro-dynamics Bohmian mechanics Tunneling time CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| topic |
Efeito Hartman Geometro-dinâmica Mecânica bohmiana Tempo de tunelamento Hartman effect Geometro-dynamics Bohmian mechanics Tunneling time CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| description |
In this work, we present a study of the intriguing Hartman Effect, through two approaches. The first one is a relativistic approach of quantum theory using the Dirac equation, and the second one is a geometrodynamic approach using Bohmian mechanics. Therefore, we first developed a mathematical model from the Dirac equation in an alternative representation, which allowed us to deduce a group (or tunneling) time as the sum of the residence times inside the potential barrier for particles with spin up and spin down, and the self-interaction time between the incident and reflected wave functions of the spin-up particles. In other words, we obtained a model that allows us to observe the influence of spin on the tunneling time, in the absence of an external magnetic field, which offers a less satisfactory explanation of the Hartman Effect in terms of group time. Subsequently, through a geometrodynamic approach of Bohmian mechanics, we constructed a general solution for the problem of scattering of incident particles on a constant potential barrier under the hypothesis that such particles undergo quantum tunneling along geodesic trajectories in an Alcubierre-type spacetime. Consequently, from the solution, we determined the mathematical expressions for the quantum potential, momentum, position, and tunneling time in terms of the spacetime geometry. That is, we obtained a mathematical model that allows us to explain the Hartman Effect as a consequence of the spacetime distortion generated by the quantum potential inside the barrier. |
| publishDate |
2024 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2024-11-05T15:42:19Z 2024-11-05T15:42:19Z 2024-10-14 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33323 |
| dc.identifier.dark.fl_str_mv |
ark:/26339/001300001b2vt |
| url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33323 |
| identifier_str_mv |
ark:/26339/001300001b2vt |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria Brasil Física UFSM Programa de Pós-Graduação em Física Centro de Ciências Naturais e Exatas |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria Brasil Física UFSM Programa de Pós-Graduação em Física Centro de Ciências Naturais e Exatas |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| instname_str |
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
| instacron_str |
UFSM |
| institution |
UFSM |
| reponame_str |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| collection |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| repository.name.fl_str_mv |
Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
| repository.mail.fl_str_mv |
atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br |
| _version_ |
1847153420532711424 |