TopoCaixa de Texto: Departamento de Física
Universidade Federal do Paraná

 

Resultados / Results

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GEOMETRIZAÇÃO CLÁSSICA DO ELETROMAGNETISMO

A CLASSICAL GEOMETRIZATION OF THE ELECTROMAGNETISM

Com respeito à equação da geodésica para partículas com massa e carga elétrica, argumenta-se que ela contém uma redundância. A eliminação dessa redundância nos leva à hipótese de que, em primeira aproximação, o eletromagnetismo afeta diretamente a curvatura do espaço-tempo quadridimensional. Isso é escrito escrevendo-se a métrica gmn como a métrica de Minkowski hmn mais uma perturbação proporcional ao quadrivetor potencial eletromagnético. Como resultado, verifica-se poder escrever uma equação formalmente idêntica às equações de Einstein, que contém em si todas as equações de Maxwell do eletromagnetismo, exceto a divergência do campo magnético, que surge de uma identidade matemática (identidade de Bianchi). Nesse formalismo, o tensor de energia-momento é substituído por um tensor de carga e corrente (elétrica), e o lagrangeano do campo eletromagnético é, em primeira aproximação, a curvatura escalar, LEM=R. Propõe-se uma situação prática experimental como primeiro teste de validade do modelo. C. A. Duarte,The classical geometrization of the electromagnetism, Int. J. Geom. Met. Mod. Phys. 12 (2015) 1560022, http://dx.doi.org/10.1142/S0219887815600221 e com acesso livre em http://arxiv.org/abs/1402.5350

EQUAÇÃO DE 1ª ORDEM PARA A RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA E EQUAÇÃO DE DIRAC: RUMO AO PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI

A first order wave equation for the electromagnetic radiation and the Dirac equation: towards Pauli's exclusion principle

Tradicionalmente, a teoria eletromagnética descreve ondas eletromagnéticas por uma equação diferencial de segunda ordem para as componentes dos potenciais eletromagnéticos. Mas a segunda ordem não é obrigatória: constrói-se aqui uma equação diferencial de primeira ordem de modo heurístico. Essa equação serve-nos de comparação com a equação de Dirac, levando-nos a concluir que o spinor de Dirac para férmions massivos ou não massivos equivale a um conjunto de dois campos vetoriais com natureza similar à de potenciais. Sob esse ponto de vista, verifica-se notáveis similaridades com a teoria eletromagnética usual, sugerindo a existência de uma categoria de “campos fermiônicos peudoelétricos e pseudomagnéticos”. Chega-se a uma hipótese a respeito de uma interação que governe o princípio da exclusão de Pauli. Disponível em: https://arxiv.org/abs/1511.01342v4

 

 

MECÂNICA QUÂNTICA E NOVAS PERSPECTIVAS SOBRE A NATUREZA DA VIDA

QUANTUM MECHANICS AND NEW PERSPECTIVES ON THE NATURE OF LIFE

Da experiência direta, percebemos o significado das coisas subjetivamente. Insatisfeitos, buscamos definições, que não raro levam a conceitos circulares. Aliás, definimos vida pelas características dos seres ditos “vivos” – o que não é uma definição de vida. E o que é ser “vivo”? A Biologia relaciona os seres vivos e estuda sua evolução no tempo. Há, no entanto, controvérsias a respeito de como classificar os vírus: são ou não são seres vivos? Aceita-se que uma molécula não tem vida, e um vírus – mero agregado molecular – é pouco mais que isso. Sseguindo a linha evolutiva em linha inversa, nos perguntamos: encontraremos o “primeiro estágio de vida”, seja este o dos vírus ou não? Neste trabalho, considera-se uma série de propriedades das partículas elementares – meia vida, absorção e emissão, dualidade partícula-onda, seu caráter probabilístico e o indeterminismo de suas trajetórias. Com base nesses fatos comprovados da Mecânica Quântica se apresenta especula-se a respeito de até que ponto “encontraremos a vida”. C. A. Duarte, Quantum Mechanics and New Perspectives on the Nature of Life, The Philosopher, 103 No. 1 (2015) http://www.the-philosopher.co.uk/2015/03/quantum-mechanics-and-new-perspectives.html e também no livro Mecânica quântica e mecânica da vida, especulações sobre a vida, as sociedades e a dinâmica intrínseca dos seres vivos, à luz da física moderna:

https://editoracrv.com.br/produtos/detalhes/32473-detalhes

MECÂNICA QUÂNTICA, CONSCIÊNCIA E OS “POTENCIAIS SOCIOLÓGICOS”

QUANTUM MECHANICS, CONSCIOUSNESS AND THE “SOCIOLOGICAL POTENTIALS”

Considerando o equilíbrio da estrutura da sociedade, e em escala maior o de nosso mundo, em harmonia com o livre arbítrio de cada ser, faz-se uma comparação com o micromundo regido pelas leis da mecânica quântica. A imprevisibilidade do comportamento individual de partículas quânticas, que são entretanto regidas por campos físicos externos, em contraparte habilita a definição de um comportamento estatístico médio, que é previsível. Compara-se assim este caso com o primeiro, e conjectura-se a existência de “campos metafísicos” que governem a dinâmica de nosso mundo macroscópico. No livro Mecânica quântica e mecânica da vida, especulações sobre a vida, as sociedades e a dinâmica intrínseca dos seres vivos, à luz da física moderna:

https://editoracrv.com.br/produtos/detalhes/32473-detalhes

 

 

HIPÓTESE SOBRE A DINÂMICA DAS MÔNADAS E DE UMA “ENTROPIA MONÁDICA”

NA HYPOTHESIS ON THE DYNAMICS OF THE MONADS AND OF A “MONADIC ENTROPY”

Aqui, constrói-se uma hipótese acerca do mecanismo de atividade das mônadas elementares, as quais fariam um papel “mediadores de transferência”. A inspiração para este trabalho é uma análise comparativa com um modelo físico simples, o de uma máquina térmica, apresentando-se um paralelo entre o sistema das moléculas do gás com “um conjunto de mônadas”. Especula-se um equivalente às grandezas físicas “trabalho” e “calor” no âmbito da “dinâmica das mônadas”. No livro Mecânica quântica e mecânica da vida, especulações sobre a vida, as sociedades e a dinâmica intrínseca dos seres vivos, à luz da física moderna:

https://editoracrv.com.br/produtos/detalhes/32473-detalhes

 

 

 

UMA CATEGORIA DE FRAÇÕES CONTINUADAS

A CATHEGORY OF CONTINUED FRACTIONS

Uma categoria de funções contendo frações continuadas emerge do problema de Sturm-Liouville, com características não usuais. Trabalho submetido a periódico.

ACERCA DO PROBLEMA DE STURM-LIOUVILLE

ON THE STURM LIOUVILLE PROBLEM

Os autovalores no problema de Sturm-Liouville são obtidos com base em um novo algoritmo. Também está sendo estudado o caso bidimensional e futuramente pretende-se estudar o caso tridimensional. Trabalho conjunto com o anterior, acima.

É O FÓTON PARTÍCULA COMPOSTA?

IS THE PHOTON A COMPOSITE PARTICLE?

A comparação da expressão do módulo do vetor de Poynting com a energia do fóton nos leva à hipótese do fóton ser constituído por um par de subpartículas: o quantum de fluxo elétrico e o quantum de fluxo magnético.

Rev. Bras. Ens. Física, 35 (2013), pág. 3305, e também em arXiv:1305.3602 [physics.gen-ph]

 

 

EXPRESSÕES SIMPLIFICADAS PARA A DENSIDADE DE ESTADOS E PARA A MAGNETO RESISTÊNCIA

SIMPLIFIED EXPRESSIONS FOR THE DENSITY OF STATES AND FOR THE MAGNETORESISTANCE

Neste trabalho, representa-se a densidade de estados bidimensional dos níveis de Landau com alargamento lorentziano de maneira compacta empregando-se a função digama, já que uma somatória de infinitas lorentzianas de alargamento e espaçamento iguais relaciona-se com a parte imaginária da função digama, fato que simplifica cálculos computacionais. Igualmente a magnetorresistência (MR) pode ser simplificada. C. A. Duarte, Comp. Phys. Comm. 183 (2012) 993 http://dx.doi.org/10.1016/j.cpc.2012.01.007

Densidade de estados lorentziana, e equivalente com a função digama:

    

Condutividade longitudinal aproximada:

 

nessas expressões, 

CALOR RADIANTE EM ATMOSFERA GASOSA

RADIANT HEAT IN GASEOUS ATMOSPHERE

A lei de Stefan-Boltzmann, estudada com o medidor de vácuo (ver outro trabalho abaixo): o fator de forma é constante para cada pressão. C. A. Duarte, J. Thermal Anal. and Calorimetry 107 (2012) 425 http://link.springer.com/article/10.1007/s10973-011-1842-9

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EFEITO HALL QUÂNTICO FRACIONÁRIO NA SEGUNDA SUB-BANDA DE ENERGIA

FRACTIONAL QUANTUM HALL EFFECT ON THE 2ND SUBBAND

Abaixo, esquerda: a) mapa experimental de magneto resistência em um poço quântico triplo de GaAs/AlGaAs a centenas de milikelvin, exibindo o efeito Hall quântico fracionário na segunda sub banda. b) Simulação computacional. Direita: a) espectros, para densidades eletrônicas diferentes. Os mínimos de magnetorresistência dos estados fracionários da segunda sub banda não seguem a periodicidade em 1/B.

           C. A. Duarte et al, Europhysics Lett. 94 (2011) 37010 doi: 10.1209/0295-5075/94/37010

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UM MEDIDOR A TERMOPAR PARA BAIXO VÁCUO

A LOW VACUUM THERMOCOUPLE GAUGE

a) 1 tubo de vidro; 2 fio de ferro; 3 junção do termopar; 4 fio de constantan; 5 selamento do tubo; 6 terminais; 7 mola; 8 fiação do filamento; 9 placa de cobre; 10 filamento; 11 suporte para o filamento e o termopar; 12 ao sistema de vácuo. b) Tubo na horizontal: posição relativa do termopar (A, A’ e A’’) e do filamento (B) em diferentes ângulos (0°, 45°, 90°). d é a distância entre o termopar e o filamento.

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Abaixo: tensão de termopar versus pressão para diferentes correntes de filamento. Há comportamento aproximadamente linear em larga faixa de pressões, independentemente da corrente de filamento. C. A. Duarte, Vacuum 85 (2011) 972 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042207X11000492

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CRUZAMENTO DE NÍVEIS DE LANDAU A CAMPO MAGNÉTICO INCLINADO

LANDAU LEVEL CROSSING AT TILTED MAGNETIC FIELD

Abaixo: a) mapa experimental da magnetorresistência de um poço quântico de GaAs/AlGaAs com variação do ângulo de inclinação. b) Simulação computacional correspondente. C. A. Duarte et al., Phys. Rev. B 76 (2007) 075346 http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.76.075346

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DESDOBRAMENTO DE VALE EM POÇOS QUÂNTICOS DE AlAs

VALLEY SPLITTING ON AlAs QUANTUM WELS

Esquerda: a) mapa experimental da magneto resistência de um poço quântico de AlAs/AlGaAs, com variação do ângulo de inclinação. b) Simulação correspondente. À direita: desdobramento de vale em função da componente normal do campo magnético. A dependência linear não foi encontrada. C. A. Duarte et al., Int. J. Mod. Phys. B 23 (2009) 2948 http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0217979209062608

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