{"id":21017,"date":"2023-07-05T11:35:37","date_gmt":"2023-07-05T14:35:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf-wp2027\/?p=21017"},"modified":"2023-07-05T11:35:39","modified_gmt":"2023-07-05T14:35:39","slug":"estudo-analisa-os-limites-extremos-da-aplicacao-da-regra-de-ouro-de-fermi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/estudo-analisa-os-limites-extremos-da-aplicacao-da-regra-de-ouro-de-fermi\/","title":{"rendered":"Estudo analisa os limites extremos da aplica\u00e7\u00e3o da Regra de Ouro de Fermi"},"content":{"rendered":"\n

Cr\u00e9dito da Arte: Tobias Micklitz \/ Legenda: Imagem ilustra o n\u00edvel (bolha vermelha) fracamente acoplado (linhas vermelhas) ao banho imperfeito (bolhas cinzas conectadas pelas linhas cinzas simbolizando quais estados do banho est\u00e3o interagindo)<\/em><\/p>\n\n\n\n

A an\u00e1lise estuda o decaimento de um estado fracamente acoplado a um \u201cbanho imperfeito\u201d, ou seja, um conjunto finito de estados espalhados por n\u00edveis de energia discretos, e o surgimento da Regra de Ouro de Fermi quando o acoplamento ao banho aumenta<\/em><\/p>\n\n\n\n

Conhecida como a Regra de Fermi de Transi\u00e7\u00e3o, a Regra de Ouro de Fermi \u00e9 um princ\u00edpio fundamental na F\u00edsica de sistemas qu\u00e2nticos formulado pelo f\u00edsico italiano Enrico Fermi, um dos grandes cientistas do s\u00e9culo XX. Essa regra descreve a taxa de transi\u00e7\u00e3o entre estados qu\u00e2nticos iniciais e finais em sistemas que sofrem intera\u00e7\u00f5es qu\u00e2nticas. Ela \u00e9 aplic\u00e1vel em situa\u00e7\u00f5es em que um estado qu\u00e2ntico inicial est\u00e1 fracamente acoplado a um cont\u00ednuo de outros estados finais que t\u00eam energias sobrepostas. Essa regra \u00e9 uma forma de relatar a probabilidade de uma part\u00edcula em um estado qu\u00e2ntico inicial fazer a transi\u00e7\u00e3o para um estado qu\u00e2ntico final. <\/p>\n\n\n\n

Essa transi\u00e7\u00e3o prevista nesta regra, que \u00e9 amplamente utilizada em diversos campos da f\u00edsica, como f\u00edsica nuclear, f\u00edsica de part\u00edculas, teoria qu\u00e2ntica de campos e mec\u00e2nica qu\u00e2ntica em geral, ocorre quando o estado inicial \u00e9 acoplado a um \u201cbanho perfeito\u201d, ou seja, um cont\u00ednuo infinito de estados a decair. Um \u00e1tomo excitado, por exemplo, pode decair e emitir um f\u00f3ton, o qual pode viajar para qualquer dire\u00e7\u00e3o. A Regra de Ouro de Fermi \u00e9 perfeitamente aplicada nessas condi\u00e7\u00f5es. Mas, e se o \u201cbanho\u201d for imperfeito, ou seja, um sistema pequeno e isolado que tem n\u00edveis de energia discretos? <\/em><\/p>\n\n\n\n

Essa foi uma das quest\u00f5es feitas pelo f\u00edsico alem\u00e3o Tobias Micklitz, do Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas (CBPF), no artigo \u201cEmergence of Fermi\u2019s Golden Rule<\/a>\u201d, escrito por ele em companhia dos cientistas Alan Morningstar (Universidade de Princeton), Alexander Altland (Universit\u00e4t zu K\u00f6ln) e David A. Huse (Instituto de Estudos Avan\u00e7ados, em Princeton) que foi publicado em setembro de 2022 na Physical Review Letters.<\/p>\n\n\n\n

\u201cUm limite extremo \u00e9 quando o acoplamento \u00e9 muito menor que a separa\u00e7\u00e3o dos n\u00edveis do banho. Nesse caso a regra de Ouro de Fermi n\u00e3o se aplica, pois o sistema n\u00e3o possui estados finais para decair, e permanece em seu estado inicial. A gente estava interessado em como ocorre o crossover do Banho Perfeito para o outro caso\u201d, explica Micklitz, que vive h\u00e1 dez anos no Brasil.<\/p>\n\n\n\n

\u201cA termaliza\u00e7\u00e3o em banhos imperfeitos \u00e9 um t\u00f3pico de bastante interesse e muito atual e o surgimento da Regra de Ouro de Fermi em banhos imperfeitos uma vez que o acoplamento aumenta, uma faceta do problema. No regime do crossover, encontramos uma depend\u00eancia temporal bastante complexa na probabilidade de decaimento. Ou seja, uma depend\u00eancia de tempo n\u00e3o mon\u00f3tona inesperada, com decaimento inicial, seguido por um aumento, antes de saturar a um valor constante. Podemos relacionar o perfil temporal \u00e0 estat\u00edstica dos n\u00edveis de energia do banho e \u00e0 raz\u00e3o dos valores m\u00ednimos e de satura\u00e7\u00e3o da probabilidade \u00e0 estat\u00edstica de suas autofun\u00e7\u00f5es\u201d, conclui Micklitz.<\/p>\n\n\n\n

(Colabora\u00e7\u00e3o de Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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