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Mecânica Conforme:
Simetrias Clássicas
x
(falta de) Simetrias Quânticas

As simetrias conformes estendem o grupo de Poincaré, incluindo dilatações e a transformação especial conforme. Elas são realizadas em Teorias de Campos Quânticos associadas a partículas sem massa ou que descrevem transições de fase de segunda ordem (sistemas sem escalas). A quantização introduz escalas, quebrando espontaneamente a simetria de dilatação e gerando "dimensões anômalas" - algumas leis de conservação valem apenas no regime clássico. Uma forma de introduzir a quebra espontânea da simetria conforme em ambiente familiar aos estudantes de graduação é através de um sistema mecânico (caso de uma Teoria de Campo unidimensional). O potencial unidimensional com simetria conforme é o com dependência do inverso do quadrado – interação "dipolar". A primeira aula é dedicada à sua versão clássica, onde as simetrias geram três cargas conservadas que são suficientes para determinar a dinâmica da partícula sem a necessidade da resolução das equações do movimento – aqui será dada ênfase ao Grupo, e sua correspondente álgebra, que gera as simetrias. Na segunda aula será apresentada a versão quântica, veremos que dependendo do valor do acoplamento (adimensional) há ambiguidade na definição das condições de contorno para as autofunções de energia - um reflexo do Hamiltoniano não ser auto-adjunto. Isso é resolvido via renormalização, que pode introduzir uma escala, quebrando espontaneamente a simetria conforme. Em acoplamentos fortes e atrativos, a quebra é inevitável, relacionando-se à questão discutida em Landau & Lifshitz sobre se a partícula "cai no centro".

Referências

V. de Alfaro, S. Fubini, and G. Furlan, “Conformal Invariance in Quantum Mechanics,” Nuovo Cim. A 34 (1976) 569.

L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics Vol 3 Quantum Mechanics. Pergamon Press, 1958.

 

S. R. Beane, P. F. Bedaque, L. Childress, A. Kryjevski, J. McGuire, and U. van Kolck, “Singular potentials and limit cycles,” Phys. Rev. A 64 (2001) 042103,
arXiv:quant-ph/0010073

D. Bouaziz and M. Bawin, “Singular inverse-square potential: renormalization and self-adjoint extensions for medium to weak coupling,” Physical Review A 89 (2014) no. 2, 022113.

 

J. V. S. Scursulim, U. Camara da Silva, G. M. Sotkov, and A. A. Lima, “Supersymmetry shielding the scaling symmetry of conformal quantum mechanics,” Phys. Rev. A 101 (2020) no. 3, 032105, arXiv:1912.13014 [hep-th].

U. Camara da Silva, C. F. Pereira, and A. Alves Lima, “Renormalization group and
spectra of the generalized Pöschl–Teller potential,” Annals of Physics 460 (2024)
169549. 

Material

Lista de Exercícios

Livro de Funções Especiais

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