Estudo e Divulgação da Mecânica Quântica Relativística da Equação de Klein-Gordon à Nível de Graduação

Victor Grana de Lima
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Resumo: Em 1926, vários físicos, entre eles Klein, Fock, Schrödinger e de Broglie anunciaram essa equação como candidata a uma generalização relativista da equação usual de Schrödinger. No entanto, a cerca noventa anos atrás, também surgiu o problema da interpretação de probabilidade adequada à equação de Klein-Gordon, pois sua função de densidade de probabilidade indefinida permite a existência de probabilidades positivas e negativas, o que obstrui sua própria interpretação física. Em 1934, Pauli e Weisskopf [1] resolveram o problema reinterpretando a equação de Klein-Gordon no contexto do campo quântico teoria. A equação de campo foi satisfeita por um operador φ(x), que não era uma função de onda, mas sim um campo quântico, cujas excitações podem ser um número de partículas. Os estados de energia negativa foram reinterpretados como anti partículas e densidade de probabilidade indefinida ρ começou a desempenhar o papel da carga densidade. A equação de Klein-Gordon é considerada uma equação adequada para partículas de spin nulo partículas, como píon, descritas por campo escalar sem spin [2]. Neste trabalho procuraremos estudar os principais fatos históricos que contribuíram para o surgimento da equação de Klein-Gordon, assim como, estabelecer o formalismo inerente a sua dedução, análise, interpretação e aplicação. Também, temos o intuito de desenvolver um material monográfico que sintetize as informações a nível de graduação de forma a promover a divulgação da mecânica quântica relativística para professores em formação. Referências [1] KRAGH, Helge. Equation with the many fathers. The Klein–Gordon equation in 1926. American Journal of Physics. 52, 1024, 1984. [2] OHLSSON,T. Relativistic Quantum Physics: From Advanced Quantum Mechanics to Introductory Quantum Field Theory. Cambridge University Press, 2011.

Palavras-chave: Equação de Klein-Gordon; Mecânica Quântica; Relatividade Restrita, cbf

Edição: Vol. 3 - Núm. 3 | DOI: 10.5281/zenodo.10223513

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