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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. 

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