Coletânea Interdisciplinar em Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação - vol. 4

O VÁCUO QUÂNTICO

Alves de Oliveira, Yuri; Antonio Andreata, Mauro;

Resumo:

Apresentamos, neste trabalho, como surgiram as ideias acerca das flutuações quânticas do vácuo e demonstramos um processo de quantização do campo eletromagnético no espaço livre, isto é, na ausência de correntes e fontes. Em 1928, Paul A. M. Dirac (1902 – 1984) apresentou uma equação de onda relativística para a mecânica quântica. Esta equação trouxe sérias implicações, entre elas, a existência de elétrons com energias negativas. Estes elétrons foram denominados de anti-elétrons ou pósitrons e foram detectados experimentalmente, em 1932, por Carl D. Anderson (1905 – 1991). Mas o que mais chocou nos resultados obtidos foi a ideia de que o vácuo, o espaço livre, não seria tão vazio como se achava ser, mas, ao contrário, era uma região repleta de elétrons – que ficou conhecida como “mar de elétrons” (ou mar de Dirac). Essa teoria foi colocada em um contexto mais geral como parte da teoria de quantização do campo eletromagnético no espaço livre; desenvolvida inicialmente, em 1926, pelos fundadores da mecânica quântica: Werner K. Heisenberg (1901 – 1976), Ernst P. Jordan (1902 – 1980) e Max Born (1882 – 1970) e aprimorada, em 1927, por Dirac na chamada segunda quantização. Nesta teoria, os elétrons com energias positivas e negativas podem ser descritos em termos de operadores de criação e aniquilação. Além disso, mostramos, neste trabalho, como a energia do vácuo quântico pode ser utilizada para compreender o fenômeno denominado efeito Casimir, um fenômeno que embora seja intrinsicamente quântico possui uma manifestação macroscópica.

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DOI: 10.5151/978859788580391152-V4_Cap17

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Como citar:

ALVES DE OLIVEIRA, Yuri; ANTONIO ANDREATA, Mauro; "O VÁCUO QUÂNTICO", p. 243 -256. In: Coletânea Interdisciplinar em Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação - vol. 4. São Paulo: Blucher, 2015.
ISBN: 978-85-8039-115-2, DOI 10.5151/978859788580391152-V4_Cap17