Obtenção da Equação de Klein-Gordon-Fock em Coordenadas do Cone de Luz
1 mar. 2020·,,,·
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Jorge K. S. Kamassury
Damião P. Meira Filho
Sérgio A. S. Farias
Natalie v. Paraski
Resumo
O presente trabalho apresenta os passos e as considerações físico-matemáticas necessárias para a obtenção da famosa equação quântica relativística de Klein-Gordon-Fock (KGF) fazendo uso das coordenadas do cone de luz. Na abordagem proposta, destacamos inicialmente algumas propriedades algébricas da Teoria da Relatividade Restrita, apresentando resumidamente as coordenadas do cone de luz em termos das coordenadas $(x, y, z, ct)$ do espaço-tempo de Minkowski. Em seguida, calculamos a equação de KGF tanto em coordenadas usuais do espaço-tempo de Minkowski quanto em coordenadas do cone de luz. Considerando essas últimas coordenadas, obtemos em detalhes a equação diferencial de KGF para uma partícula quântica eletricamente carregada em regime de relatividade restrita e sob influência de um campo eletromagnético clássico geral. Por fim, alcançamos a equação de KGF com estrutura análoga a uma equação de Schrödinger. A abordagem desenvolvida apresenta as vantagens do formalismo das coordenadas do cone de luz para estudos de fenômenos relativísticos úteis em pesquisas contemporâneas de Física de Partículas Elementares e Campos.
Tipo
Publicação
Anais do XIV Simpósio Brasileiro de Engenharia Física, 1ª ed., Ponta Grossa: Atena Editora, v. 1, p. 70–82
Derivação detalhada da equação de Klein-Gordon-Fock (KGF) no formalismo das coordenadas do cone de luz, estabelecendo sistematicamente as transformações entre o espaço-tempo de Minkowski e o sistema curvilíneo do cone de luz. A formulação é estendida ao caso de partícula quântica carregada sob influência de campo eletromagnético clássico, obtendo uma estrutura análoga à equação de Schrödinger. Este trabalho fornece a base matemática para a construção posterior dos operadores de criação e aniquilação detalhada em Calculation of the Creation and Annihilation Operators of a Free Particle in the Light Cone Coordinate Formalism (JCEC, 2021).