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Tipo do documento: Dissertação
Título: Espalhamento quântico não relativístico no espaço tempo de uma corda cósmica
Título(s) alternativo(s): Non-relativistic quantum scattering in the spacetime of a cosmic string
Autor: SOARES, José do Nascimento Linhares 
Primeiro orientador: SILVA, Edilberto Oliveira
Primeiro membro da banca: SILVA, Edilberto Oliveira
Segundo membro da banca: SANTOS, Frederico Elias Passos dos
Terceiro membro da banca: CASTRO, Luis Rafael Benito
Resumo: 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 é 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.
Abstract: In this work, we investigate nonrelativistic quantum scattering by a Coulomb potential in the spacetime of a cosmic string. We begin by reviewing the foundations of nonrelativistic quantum mechanics, with emphasis on the Schr¨odinger equation and its essential properties. We then develop the theory of quantum scattering, specializing the formalism to the Coulomb potential. The cosmic string is described by the line element ds2 = −dt2 +dr2 +r2dθ2 +α2r2sin2θdφ2, within which we formulate the Schr¨odinger equation and explicitly solve the problem for scat tering states. From these solutions, we determine the phase shift, the scattering amplitude, and the cross section, highlighting the modifications introduced by the topological defect. Mo reover, we show that the energy spectrum of bound states can be obtained from the poles of the scattering matrix, yielding energy levels corrected by the geometric parameter α. The results 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 energy levels of the hydrogen atom.
Palavras-chave: equação de Schrodinger;
defeitos topológicos;
corda cósmica;
espalhamento quântico;
Schrödinger equation;
topological defects;
comisc strings;
quantum scattering.
Área(s) do CNPq: Física
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET
Citação: SOARES, José do Nascimento Linhares. Espalhamento quântico não relativístico no espaço tempo de uma corda cósmica. 2020.76 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Física/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6786
Data de defesa: 16-Mar-2020
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FISICA

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