Teoria do absorvedor-emissor de Wheeler-Feynman

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A teoria do absorvedor-emissor de Wheeler-Feynman [1] , também conhecida como teoria da ação à distância Wheeler e Feynman [2] , é uma interpretação da eletrodinâmica que deriva do pressuposto de que as soluções das equações do campo eletromagnético devem ser invariantes quando estão sujeitos a uma reversão no tempo (t → - t), bem como para as mesmas equações que fornecem tais soluções de campo.

É, portanto, uma teoria baseada na simetria em relação ao tempo de reversão . Na verdade, não há razão aparente para a quebra da simetria com relação à reversão do tempo que aponta para uma direção preferencial do tempo , ou seja, que cria uma distinção entre o passado e o futuro . Uma teoria invariável que não muda quando sujeita a uma reversão no tempo é mais lógica e elegante. Outro princípio fundamental que resulta dessa interpretação, e que lembra o princípio de Mach devido a Hugo Tetrode , é que as partículas elementares não se autointeragisam. Isso elimina imediatamente o problema de energia automática .

Essa teoria foi proposta em 1940 e recebeu o nome de seus criadores, os físicos Richard Feynman e John Archibald Wheeler .

Resolvendo o problema de um vínculo causal

TC Scott e Moore RA mostraram que a aparente falta de um nexo de causalidade sugerido pela presença de potencial avançado Liénard-Wiechert (generalização relativística de campos eletromagnéticos) poderia ser removida completamente através da reformulação da teoria em um quadro em termos relativísticos eletrodinâmicos apenas potenciais retardados, sem as complicações introduzidas pela ideia do absorvedor [3] [4] . O Lagrangiano descrevendo uma partícula sob a influência de um potencial simétrico no tempo gerado por outra partícula E:

Cadê é o funcional da energia cinética relativística da partícula , e onde E eles são, respectivamente, os potenciais de Liénard-Wiechert atrasados ​​e antecipados que atuam sobre a partícula pelos campos eletromagnéticos gerados pela partícula e agir sobre a partícula . O Lagrangiano correspondente à partícula é portanto:

Usando um sistema de álgebra computacional [5] antes, e métodos analíticos [6], então foi mostrado que a diferença entre o potencial da partícula atrasada agindo na partícula e o potencial avançado da partícula agindo na partícula É simplesmente uma derivada total em relação ao tempo :

a saber, uma "divergência" na linguagem do cálculo das variações . Portanto, não contribui nas equações de Euler-Lagrange . Graças a este resultado, o potencial avançado pode ser eliminado; aqui, a derivada total desempenha a mesma função que o campo livre.

O Lagrangiano do sistema de N-corpos é assim:

onde os potenciais avançados não contribuem. Além disso, a simetria partícula-partícula é evidente nesta função Lagrangiana, ou seja, a função Lagrangiana é simétrica em relação à troca de partículas com a partícula .

Em caso esta função Lagrangiana gera exatamente as mesmas equações para o movimento de E e assim preserva o aspecto físico do problema.

Portanto, do ponto de vista de um observador externo olhando para a versão relativística do problema dos n-corpos, tudo é causal. Somente se as forças que atuam em um corpo particular forem isoladas, os potenciais avançados reaparecem. Nesse sentido, encontramos soluções numéricas para o problema clássico [7] .

Essa reformulação do problema tem um preço: os N corpos lagrangeanos dependem de todas as derivadas temporais das curvas traçadas por todas as partículas, ou seja, o lagrangeano é de ordem infinita. No entanto, muito progresso foi feito no exame da questão não resolvida de quantificar a teoria. [8] [9] [10] Além disso, esta formulação recupera o Lagrangiano de Darwin do qual foi derivada originalmente a equação da largura (usada na química quântica relativística), mas sem os termos dissipativos [6] . Dessa forma, foi garantida a concordância entre teoria e experimento, com exceção do efeito de Lamb . Um grande bônus de sua abordagem é a formulação de um momento total preservado, canônico e generalizado, conforme apresentado em um artigo inclusive, à luz do paradoxo EPR [11] .

Por fim, Moore e Scott [3] mostraram que a reação de radiação pode ser obtida alternativamente com a ideia de que, em média, o momento dipolar líquido é zero para uma coleção de partículas carregadas, evitando assim as complicações do absorvedor teórico.

Observação

  1. ^ Diferenças e singularidades na escala de Compton [ link quebrado ]. Rafael Andrés Alemañ Berenguer. Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol. 6, nº 4, dezembro de 2012, pág. 594-603.
  2. ^ Uma nota sobre Richard Feynman (2) . Ángel "Java" López em Blog.
  3. ^ A b RA Moore, Scott, TC e Monagan, MB, relativístico, Lagrangeano da muitas-partícula para interações eletromagnéticas , em Phys. Rev. Lett. , Vol. 59, n. 5, 1987, pp. 525-527, bibcode : 1987PhRvL..59..525M , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.59.525 . )
  4. ^ RA Moore, Scott, TC e Monagan, MB, A Model for a Relativistic Many-Particle Lagrangian with Electromagnetic Interactions , in Can. J. Phys. , vol. 66, n. 3, 1988, pp. 206-211, código bib : 1988CaJPh..66..206M , DOI : 10.1139 / p88-032 .
  5. ^ TC Scott, Moore, RA e Monagan, MB, resolução de muita eletrodinâmica de partícula pela manipulação simbólica em Comput. Phys. Comum. , vol. 52, n. 2, 1989, pp. 261-281, código bib : 1989CoPhC..52..261S , DOI : 10.1016 / 0010-4655 (89) 90009-X .
  6. ^ A b TC Scott, clássico relativístico e tratamento mecânico quântico do problema de dois corpos , no mestre da tese na matemática, universidade de Waterloo , Canadá, 1986.
  7. ^ RA Moore, Qi, D. e Scott, TC, causalidade de teorias clássicas da dinâmica Relativística de Muitas-Partículas , na lata. J. Phys. , vol. 70, não. 9, 1992, pp. 772-781, bibcode : 1992CaJPh..70..772M , DOI : 10.1139 / p92-122 .
  8. ^ TC Scott, Moore RA, quantização de hamiltonianos de Lagrangians de alta ordem em Nucl. Phys. B , vol. 6, Proc. Suppl., Proceedings of the International Symposium on Spacetime Symmetries, Univ. Of Maryland, 1989, pp. 455-457, código bib : 1989NuPhS ... 6..455S , DOI : 10.1016 / 0920-5632 (89) 90498-2 .
  9. ^ RA Moore, TC Scott, quantização de Lagrangians de segunda ordem: Model Problem , in Phys. Rev. B , vol. 44, n. 3, 1991, pp. 1477-1484, bibcode : 1991PhRvA..44.1477M , DOI : 10.1103 / PhysRevA.44.1477 .
  10. ^ RA Moore, TC Scott, quantização de Lagrangians de segunda ordem: O modelo Fokker-Wheeler-Feynman da eletrodinâmica , em Phys. Rev. B , vol. 46, n. 7, 1992, pp. 3637-3645, bibcode : 1992PhRvA..46.3637M , DOI : 10.1103 / PhysRevA.46.3637 .
  11. ^ TC Scott, D. Andrae, Nonlocality de Quantum e Conservação de momentum em Phys. Essays, vol. 28, não. 3, 2015, pp. 374-385.

Bibliografia

Itens relacionados

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