Seminário realizado no dia 27 de janeiro de 2022.

Resumo: The quantum responses of relativistic gases of fermions or bosons to electromagnetic fields exhibit rather special properties as we vary physical parameters:

i) left-handed material behavior for low frequencies; ii) propagation without loss of photonic modes, besides longitudinal and transverse plasmons; iii) presence of rotonlike structures in the condensed phase of Bose gases; and iv) quantum shifts in the temperature and pressure of Bose-Einstein condensation. Those results were obtained using the field-theoretic framework of quantum electrodynamics, and appear in the Ph. D. thesis of Daniel Medeiros Reis.

Seminário realizado no dia 09 de dezembro de 2021.

Resumo: Dispersive forces typically present an attractive character which can lead to undesirable effects in nano and micro electro-mechanical systems. This fact gave rise to a significant search for conceiving physical systems and engineering particular configurations that exhibit dispersive interactions with a repulsive character down to the nanoscale. This goal was achieved in quite different scenarios, to wit: exotic geometries, as for instance when an atom is placed near a conducting plate with a circular hole or when it is close to a conducting toroid, or systems involving magnetically polarisable atoms, or even systems which include appropriately chosen metamaterials. Recently, some authors discussed the effects of applying an electrostatic field on a system composed by two hydrogen atoms and showed that repulsive forces could arise even with electric fields quite feasible in a well equipped laboratory [1]. However, their interpretation was misleading as pointed out in Ref.[2], which showed that it is not the dispersive force that changes its sign, but the repulsive electrostatic interaction between the electric dipoles induced on both atoms that can overcome the attractive dispersive force leading to a repulsive net force.

In this work, we address the question of unraveling how this effect extends to the interaction between atoms and surfaces. We have investigated the possibility of controlling the interaction forces in a system composed of an atom and a sphere when the system is exposed to an external electrostatic field. We explore different materials constituting the sphere as well as the implications of considering various atomic species. Our results attest that, by varying the intensity and orientation of the electric field, the electrostatic force between the atom and the sphere can overcome the dispersive one. In this sense, one can finely interchange the character of the resultant force between repulsive and attractive, furnishing us with a different opportunity to actively tune their interaction without demanding physical contact. More importantly, this control is achievable for quite realistic values of the electric field, so it is very well within the scope of experimental realization. Additionally, we show that our results are robust against the size and materials constituting the sphere, allowing essentially the same electric field to control systems composed of different bodies interacting with the atom. We finish by mentioning that our approach can be applied to surfaces of other geometries with appropriate choices of the system parameters.

Bibliography:

[1] Giuseppe Fiscelli, Lucia Rizzuto and Roberto Passante, "Dispersion Interaction between Two Hydrogen Atoms in a Static Electric Field", Phys. Rev. Lett. 124, 013604 (2020)

[2] P.P. Abrantes, V. Pessanha, C. Farina, and Reinaldo de Melo e Souza, Comment on “Dispersion Interaction between Two Hydrogen Atoms in a Static Electric Field", Phys. Rev. Lett. 126, 109301(2021)

Seminário realizado no dia 21 de outubro de 2021.

Os comportamentos dinâmicos não triviais mais simples em mecânica são descritos por Hamiltonianas quadráticas. Por gerarem equações de movimento lineares, sua dinâmica é integrável e as equações de movimento são descritas por transformações simpléticas afins. Um pouco de geometria simplética, nada que ultrapasse um curso de mecânica analítica, mostra que a dinâmica gerada por uma tal Hamiltoniana é caracterizada apenas por quatro padrões: Elíptico, Parabólico, Hiperbólico e Loxodrômico.

Como reconhecido por Poincaré em seu famoso trabalho sobre a sistema de três corpos, além da integrabilidade, o que torna interessante este conjunto de Hamiltonianas é o fato de que elas constituem aproximações que reduzem a complexidade de um sistema Hamiltoniano qualquer, em geral não-linear, ao estudo das quatro famílias mencionadas. Se não bastasse, a quantização de Hamiltonianas quadráticas é trivial e o comportamento dos sistemas quantizados é idêntico ao clássico: a estrutura simplética do espaço de fase é reproduzida para os operadores de posição e momento.

No seminário apresentarei os conceitos e propriedades descritos acima e terminarei por discutir o teorema de Williamson, uma ferramenta matemática útil para descrever os sistemas elípticos, fornecendo exemplos em mecânica clássica, quântica e estatística. Este teorema fornece uma receita para a diagonalização de tais Hamiltonianas, reduzindo a dinâmica ao estudo de osciladores harmônicos.

Seminário realizado no dia 07 de outubro de 2021.

Resumo: Dispersive forces typically present an attractive character which can lead to undesirable effects in nano and micro electro-mechanical systems. This fact gave rise to a significant search for conceiving physical systems and engineering particular configurations that exhibit dispersive interactions with a repulsive character down to the nanoscale. This goal was achieved in quite different scenarios, to wit: exotic geometries, as for instance when an atom is placed near a conducting plate with a circular hole or when it is close to a conducting toroid, or systems involving magnetically polarisable atoms, or even systems which include appropriately chosen metamaterials. Recently, some authors discussed the effects of applying an electrostatic field on a system composed by two hydrogen atoms and showed that repulsive forces could arise even with electric fields quite feasible in a well equipped laboratory [1]. However, their interpretation was misleading as pointed out in Ref.[2], which showed that it is not the dispersive force that changes its sign, but the repulsive electrostatic interaction between the electric dipoles induced on both atoms that can overcome the attractive dispersive force leading to a repulsive net force.

In this work, we address the question of unraveling how this effect extends to the interaction between atoms and surfaces. We have investigated the possibility of controlling the interaction forces in a system composed of an atom and a sphere when the system is exposed to an external electrostatic field. We explore different materials constituting the sphere as well as the implications of considering various atomic species. Our results attest that, by varying the intensity and orientation of the electric field, the electrostatic force between the atom and the sphere can overcome the dispersive one. In this sense, one can finely interchange the character of the resultant force between repulsive and attractive, furnishing us with a different opportunity to actively tune their interaction without demanding physical contact. More importantly, this control is achievable for quite realistic values of the electric field, so it is very well within the scope of experimental realization. Additionally, we show that our results are robust against the size and materials constituting the sphere, allowing essentially the same electric field to control systems composed of different bodies interacting with the atom. We finish by mentioning that our approach can be applied to surfaces of other geometries with appropriate choices of the system parameters.

Bibliography

[1] Giuseppe Fiscelli, Lucia Rizzuto and Roberto Passante, "Dispersion Interaction between Two Hydrogen Atoms in a Static Electric Field", Phys. Rev. Lett. 124, 013604 (2020)

[2] P.P. Abrantes, V. Pessanha, C. Farina, and Reinaldo de Melo e Souza, Comment on “Dispersion Interaction between Two Hydrogen Atoms in a Static Electric Field", Phys. Rev. Lett. 126, 109301(2021)

Seminário realizado no dia 19 de agosto de 2021.

Resumo: Em 1834, Russell, um engenheiro, observou em um canal em Edinburgo uma onda bastante curiosa, que batizou como onda solitária. Grandes matemáticos da época chamados George (Stokes e Airy) negaram fervorosamente a possibilidade de existência dessas ondas, ainda que John Russell conseguisse reproduzi-las em um tanque d'água no quintal de casa. Em 1895, Korteweg e De Vries finalmente redescobriram (ou melhor, calcularam) as ondas solitárias estudando a equação de Navier-Stokes para canais de águas rasas - mas os de Amsterdam. Ao final da segunda guerra, Fermi, Ulam, Pasta e Mary Tsingou fizeram possivelmente o primeiro exercício de matemática computacional da história, numa tentativa de entender a seta do tempo através do teorema ergódico. Na década de 60, finalmente todas essas descobertas se amarram no trabalho de Zabusky e Kruskal, que definiu o que é um sóliton. Neste seminário vamos rever esses "causos" e mostrar como sólitons aparecem em sistemas de equações integráveis e como soluções topológicas nas teorias de calibre.

Seminário realizado no dia 12 de agosto de 2021.

Resumo: From the discovery of the electron, several attempts to explain the problem of its stability were made. Scientifics like Gustav Mie (1912) and Max Born and Leopold Infeld (1934) proposed non-linear modifications to the Maxwell’s equations that could account for a stable electron with a finite size and finite self-energy but not explained other difficulties as the self-acceleration of charged particles.

After a conversation with Debye, Heisenberg assigned to his PhD student Hans Euler the task of calculating the light-light scattering in the framework of Dirac’s theory. This meant a violation of the superposition principle that led to a modification of Maxwell’s theory (non-linear corrections coming from QED). Through effective actions, we show that it is possible to obtain the first non-linear corrections of QED following the Schwinger’s proper time method under the action of an external field. Also, we show how to obtain from this effective action the pair creation rate under external fields. As particular examples, we consider the cases of a pure magnetic field and a pure electric one. We also explore the weak field limit of the pair creation rate and give an interpretation in the framework of the Dirac sea. Other methods, as the path integral approach and the generalized zeta function method, are briefly discussed. We finish this presentation with a few comments about possible perspectives, like the study of the influence of boundary conditions on the pair creation rate or the possibility of enhancing this rate by mixing Schwinger's mechanism and the dynamical Casimir effect as suggested recently in the literature.

Seminário realizado no dia 29 de julho de 2021.

Resumo: During the last fifty-one years, the effect of excitation of the quantum vacuum field induced by its coupling with a moving object has been systematically studied. Here, we propose and investigate a somewhat inverted setting: an object, initially at rest, whose motion becomes induced by an excitation of the quantum vacuum caused by the object itself. In the present model, this excitation occurs asymmetrically on different sides of the object by a variation in time of one of its characteristic parameters, which couple it with the quantum vacuum field.

Seminário realizado no dia 22 de julho de 2021.

Resumo: As similaridades entre as interações gravitacional e eletromagnética são, em suas primeiras formulações, inquestionáveis. Contudo, a formulação da teoria gravitacional, no início do século XX com o surgimento da Relatividade Geral, tomou direções opostas às do eletromagnetismo clássico, com interpretações bastante diferentes. Todavia, a Relatividade Geral, em aproximação de campo fraco e com fontes dotadas de pequenas velocidades quando comparadas à velocidade da luz, apresenta um conteúdo bastante análogo ao do eletromagnetismo. Neste limite temos o chamado gravitomagnetismo, uma vez que as equações são análogas às equações de Maxwell do eletromagnetismo. Buscaremos expressões análogas à Força de Lorentz, separando o campo gravitacional em partes gravitoelétrica e gravitomagnética, e determinar tais campos em uma forma fechada, da mesma forma que as Equações de Jefimenko funcionam no eletromagnetismo clássico.

Seminário realizado no dia 17 de junho de 2021.

Resumo: Trataremos soluções que conectam os dois mínimos de um potencial anarmônico quártico através do formalismo de integrais de caminho no regime semi-clássico. Essas soluções serão as soluções de instantons. Isso será feito através da introdução do propagador euclidiano e da parametrização dos possíveis caminhos que conectam os mínimos como flutuações ao redor da trajetória clássica, que deixa a fase do propagador euclidiano estacionária. Em seguida, calcularemos o determinante funcional do propagador pelo método de Gel'fand-Yaglom. Por fim, vamos estender o resultado para um tipo particular de solução de n-instantons (gás diluído de instantons) e aplicá-lo no cálculo da diferença de energia entre os dois primeiros estados de energia do potencial de poço duplo.

Seminário realizado no dia 10 de junho de 2021.

Resumo: Neste seminário apresentaremos alguns estudos analíticos envolvendo o controle da emissão espontânea na vizinhança de nanoestruturas plasmônicas. Usando parâmetros realistas e a teoria de Lorenz-Mie, mostraremos como a ressonância de Fano poderia ser utilizada para controlar o fator de Purcell de emissores dipolares próximos a nanofios revestidos por grafeno [1]. Discutiremos também o efeito de bunching e antibunching de fótons assistido por nanopartículas plasmônicas contendo um meio de ganho [2]. Tais estudos são relevantes para aplicações envolvendo fontes sintonizáveis de fótons únicos.

[1] T.J. Arruda, R. Bachelard, J. Weiner, P.W. Courteille. Tunable Fano resonances in the decay rates of a pointlike emitter near a graphene-coated nanowire, Phys. Rev. B 98, 245419, 2018.

[2] T.J. Arruda, R. Bachelard, J. Weiner, S. Slama, P.W. Courteille. Controlling photon bunching and antibunching of two quantum emitters near a core-shell sphere, Phys. Rev. A 101, 023828, 2020.

Seminário realizado no dia 27 de maio de 2021.

Resumo: Recentemente, foi discutido neste grupo que, sob a ação da força lateral de van der Waals devido à presença de uma superfície senoidal, partículas anisotrópicas podem ser atraídas para um ponto sobre um pico da corrugação (regime de pico), um vale (regime de vale) ou para um ponto intermediário entre um pico e um vale (regime intermediário). Aqui, mostramos que esses novos regimes ocorrem em geral, para superfícies condutoras corrugadas periódicas e não periódicas, o que revela a generalidade dos mesmos. Especificamente, investigamos tais regimes na interação de uma molécula de CO2 com superfícies condutoras corrugadas com ambos os perfis, periódicos ou não.

Seminário realizado no dia 20 de maio de 2021.

Resumo: Nós estudamos a interação de van der Waals entre uma partícula polarizável e uma superfície corrugada condutora aterrada. Para corrugações senoidais, sabe-se que, sob a ação da força lateral de van der Waals, uma partícula isotrópica é sempre atraída para pontos sobre o pico da corrugação mais próximo, sendo esse comportamento denominado no presente trabalho de regime de pico. Aqui, considerando uma partícula anisotrópica polarizável, e fazendo cálculos analíticos válidos além da chamada Proximity Force Approximation (PFA), mostramos que essa atração não é apenas em direção a pontos sobre os picos, mas, para certas orientações da partícula, a força lateral atrai a partícula para pontos sobre os vales da corrugação (regime de vale), ou mesmo sobre um ponto intermediário entre um pico e um vale (regime intermediário).

Além disso, demonstramos que regimes semelhantes surgem na interação clássica entre uma partícula polarizada neutra e uma superfície rugosa. A descrição desses regimes de vale e intermediários, que estão fora do alcance das previsões baseadas na PFA, pode ser relevante para uma melhor compreensão da interação entre partículas anisotrópicas e superfícies rugosas, tanto em física clássica quanto em física quântica.

Seminário realizado no dia 13 de maio de 2021.

Resumo: O critério de Rayleigh ou maldição de Rayleigh diz que existe um limite na distância mínima em que se pode distinguir a posição de duas fontes de luz incoerentes. Por muitos anos, esse limite foi assumido como o limite fundamental para resolver a posição do máximo de intensidade das fontes de luz.

Usando conceitos de informação quântica e metrologia quântica é possível determinar o limite fundamental para determinar com precisão a posição das fontes luminosas em que estamos interessados, assim como a melhor medida clássica que permite atingir esse limite, como foi demonstrado no trabalho de Tsang et. al.. A habilidade de poder resolver a distância entre as fontes de luz, com uma separação menor que a ditada pela maldição de Rayleigh, se chama super resolução.

Apesar de ser um problema que exige a estimar dois parâmetros para ser solucionado, a posição de máximo de intensidade de cada fonte de luz ou a separação e o centróide (centro da distribuição). No trabalho de Tsang et. al. foi feita a suposição de que o aparato de medida está localizado no centróide, implicando que um dos parâmetros é conhecido.

No nosso trabalho nós calculamos o limite de Cramèr-Rao modelando as fontes de luz como qubits, nós analisamos quais as melhores formas de medir os fótons provenientes dessa luz se o aparato de medida está desalinhado com o centróide, e como isso afeta a quantidade máxima de informação que se pode obter sobre a separação.

Seminário realizado no dia 06 de maio de 2021.

Resumo: Desde a sua primeira publicação em 2000, o modelo de espalhamento Mie para pinças óticas vem sendo aprimorado, estendido e testado experimentalmente. Nesse contexto, nosso trabalho consiste em uma verificação experimental de previsões do modelo para o torque produzido por feixes elipticamente polarizados em microesferas pinçadas, incluindo a demonstração de que, para as situações de pinçamento mais comuns, a microesfera adquire momento angular orbital no sentido oposto ao da helicidade do campo incidente. Além de mostrar boa concordância com o modelo, nosso experimento abre caminho para a caracterização de parâmetros da microesfera e de seu material, bem como de aberrações óticas no feixe incidente. Discutiremos ainda algumas propostas de extensão desse experimento para materiais e soluções opticamente ativas.

Seminário realizado no dia 22 de abril de 2021.

Resumo: O uso das Tecnologias da Informação e Computação (TICs) vem sendo progressivamente incorporado ao ensino de física, legitimando nos últimos anos, uma área de pesquisa que faz uso constante dos computadores, softwares e dispositivos eletrônicos, com o intuito de contribuir para um ensino de física menos pragmático, mais crítico e atraente. Neste seminário apresentarei algumas aplicações do uso das TICs na discussão de alguns conceitos de física básica e aplicações pouco difundidos nos livros didáticos, combinando a videoanálise computacional com experimentos utilizando materiais de baixo custo, para discutir: a força de Stokes na geometria não usual de um disco, o papel da força de atrito em colisões bidimensionais, sumariamente desprezada nos livros didáticos, e o caráter exótico de um fluído não newtoniano, com seu comportamento dual, por meio de colisões inelásticas. Logo em seguida apresentarei um experimento não usual no qual o dispositivo Arduino é utilizado na aquisição de dados, para obter a estimativa da capacidade térmica de um resistor. E por último será apresentado um estudo aplicando simulações computacionais, juntamente com alguns conceitos básicos de mecânica e eletromagnetismo, para introduzir a discussão dos conhecidos cinturões de Van Allen em um curso básico de eletricidade e magnetismo.

Seminário realizado no dia 08 de abril de 2021.

Resumo: Teorias integráveis são uma classe particular de modelos não lineares cuja existência e estabilidade das soluções é atribuída à existência de tantas quantidades (cargas) conservadas quantos graus de liberdade. Essas cargas não são obtidas a partir do teorema de Noether mas sim a partir da representação das equações dinâmicas como uma equação de continuidade. As simetrias associadas a essas cargas são portanto ditas escondidas, uma vez que não são aparentes nas equações de movimento. Neste seminário vamos mostrar que a carga elétrica pode ser obtida como consequência de uma simetria escondida do eletromagnetismo quando generalizamos algumas ideias de teorias integráveis para serem usadas em teorias de calibre. Na seção 15.3 do volume 2 do livro de teoria quântica de campos do Weinberg, ao se referir sobre as cargas conservadas em teorias de Yang-Mills, dadas pela equação 15.3.4, o autor comenta que a invariância de calibre para essas quantidades é "obscura". Uma importante consequência da construção que vamos apresentar aqui é que, para teorias de Yang-Mills, ela permite que este problema de 67 anos de idade seja resolvido, nos dando uma definição de cargas conservadas invariantes de calibre.

Seminário realizado no dia 25 de fevereiro de 2021.

Resumo: Nesse seminário discutimos alguns efeitos físicos decorrentes da presença de fontes externas acopladas com campos bosônicos. Em especial, consideramos o campo da Maxwell com correções introduzidas pela polarização do vácuo fermiônico. Abordamos também situações envolvendo o modelo de Cremmer-Scherk-Kalb-Ramond e a eletrodinâmica de Chern-Simons, duas teorias nas quais os campos de calibre exibem massa. Por fim, fazemos uma análise da solução de Schwarzschild para a equação de Einstein, com enfoque no verdadeiro tensor de energia-momento associado com essa solução. Efeitos produzidos pela presença de fontes externas de campos bosônicos Nesse seminário discutimos alguns efeitos físicos decorrentes da presença de fontes externas acopladas com campos bosônicos. Em especial, consideramos o campo da Maxwell com correções introduzidas pela polarização do vácuo fermiônico. Abordamos também situações envolvendo o modelo de Cremmer-Scherk-Kalb-Ramond e a eletrodinâmica de Chern-Simons, duas teorias nas quais os campos de calibre exibem massa. Por fim, fazemos uma análise da solução de Schwarzschild para a equação de Einstein, com enfoque no verdadeiro tensor de energia-momento associado com essa solução.

Seminário dividido em duas partes, primeira parte apresentada no dia 4 de fevereiro de 2021 e segunda parte no dia 11 de fevereiro de 2021.

Resumo: A expansão em multipolos é uma ferramenta que nos familiarizamos desde os primeiros cursos de mecânica clássica e eletromagnetismo, mas muitas vezes não damos conta da sua riqueza. Um exemplo disso são os chamados multipolos toroidais, trazidos para os holofotes com o avanço da tecnologia nas últimas décadas, mas que a rigor já eram bem conhecidos há mais de 50 anos. Acontece que, com a tendência de "espetacularização" dos artigos, a literatura recente acaba deixando confuso o papel de tais multipolos na expansão dos campos, criando uma certa "mística" para quem não é muito especializado na área. O objetivo dessa apresentação é fazer uma introdução bastante didática à expansão em multipolos na eletrodinâmica, e trilhar o caminho até os multipolos toroidais na forma mais natural possível. Uma das consequências disso é que, a rigor, não faremos uma exposição sistemática mas focalizaremos nos momentos toroidais de ordem mais baixa, para evitar ao máximo tecnicalidades impertinentes. Finalmente, havendo tempo, faremos uma pequena crítica a afirmações presentes em publicações de alto impacto.

Seminário realizado no dia 28 de janeiro de 2021.

Resumo: Neste seminário discutiremos a interação de Casimir entre duas esferas imersas em uma solução eletrolítica. Devido ao fato de que as soluções ionizadas tipicamente têm frequência de plasma muito menor que kb T/hbar à temperatura ambiente, o espalhamento causado pelos ions do eletrólito afeta apenas a frequência de matsubara zero. Por meio de uma adaptação da abordagem de modos de superfície proposta por B. Ninham (1970) para a configuração esfera-esfera, nós chegaremos a uma solução analítica para o problema na qual mostraremos uma inesperada contribuição de flututações de monopólo, que nos remete aos resutlados de Kirkwood-Shumaker, para flutuações monopolares. Além disso, nós também analisaremos o limite de grandes esferas e a aproximação de força próxima (PFA), discutindo também, por fim, um pouco da validade dessa aproximação.

Seminário realizado no dia 14 de janeiro de 2021.

Resumo: Estudamos o formato da curva assumida por um fio flexível e inextensível, em função das características do mesmo (comprimento e densidade) e das configurações geométricas dos pontos de fixação. Também procuramos pela distribuição de massa do fio que geram formatos específicos, a saber: parábolas e ciclóides. Por fim, utilizamos um modelo discretizado para fazer simulações numéricas e responder outras questões relacionadas ao problema da catenária. Seminário inspirado pelas perguntas que surgiram no seminário do dia 30 de outubro de 2020, "Sobre catenárias e as bicicletas de rodas quadradas".

Seminário realizado no dia 18 de dezembro de 2020.

Resumo: Embora não exista um método específico para solucionar a dinâmica de sistemas com dependência temporal explícita, a solução formal sempre pode ser escrita como uma série de Dyson. Neste seminário mostraremos que, se a hamiltoniana do sistema com dependência temporal explícita pode ser escrita em termos dos geradores das álgebras de Lie su(1; 1), su(2) e so(2; 1), então o operador de evolução temporal pode ser calculado de maneira iterativa, o equivalente de uma composição de infinitos elementos dos correspondentes grupos de Lie, que chamamos de “novas relações tipo-BCH”. Artigo: https://arxiv.org/abs/2005.09500

Seminário comemorativo de aniversário de Marcus Venicius Cougo Pinto realizado no dia 4 de dezembro de 2020.

Resumo: Uma (breve) história da física de acordo com a luz (e alguns desdobramentos modernos) Reinaldo Faria de Melo e Souza (UFF) Historicamente, pensamos no estudo da luz como sendo um campo específico da física, a famosa ótica. Todavia, a história da luz perpassa praticamente todas as áreas da física. Nessa apresentação, veremos como a história da luz na realidade permite recontar um todas as demais áreas da física. Não apenas através da famosa unificação tripla de eletricidade-magnetismo-ótica, mas também re-pensar os próprios fundamentos da mecânica. Nesse seminário, buscaremos contar episodicamente alguns aspectos dessa rica história. Veremos como a luz costura diferentes teorias físicas e como ainda é, hoje em dia, um personagem central nas pesquisas desenvolvidas em física, em especial com o advento de uma fascinante teoria chamada eletrodinâmica quântica.

Seminário comemorativo de aniversário de Larissa Inácio realizado no dia 30 de outubro de 2020.

Resumo: Após uma breve história sobre a bicicleta, desde que a primeira delas foi patenteada em 1818, discutiremos a possibilidade de bicicletas de rodas quadradas poderem se mover suavemente sobre uma superfície, desde que o perfil dessa superfície seja escolhido apropriadamente. Para que isso ocorra, mostraremos no final desse seminário que esse perfil deverá ser formado por arcos de catenária. Antes, porém, de apresentarmos essa demonstração, contaremos de forma sucinta a história da catenária, curva que descreve a forma que um fio flexível assume sob a ação da gravidade quando este tem seus dois extremos fixos. Encontrar a curva catenária não foi uma tarefa simples e demorou muitas décadas desde as primeiras tentativas de Galileu. Nomes como Huygens, Hooke, Leibniz e os irmãos Johann e Jakob Bernoulli, entre outros, estiveram bastante envolvidos com essa tarefa. Finalizaremos o seminário discutindo o problema geral de dado um formato arbitrário de uma roda de bicicleta, qual deverá ser o perfil do solo para que o centro geométrico dessa roda se mova sempre ao longo da mesma linha horizontal.

Seminário dividido em duas partes, primeira parte apresentado no dia 18 de setembro de 2020 e segunda parte no dia 25 de setembro de 2020.

Seminário apresentado no dia 23 de outubro de 2020.

Resumo: O efeito Sagnac resulta da rotação do referencial de repouso de um interferômetro em relação a um referencial inercial. Em interferometria atômica, fornece um método extremamente sensível para medida de rotações. Nesta dissertação, propomos um efeito complementar ao efeito Sagnac usual, supondo que o referencial de repouso é inercial, ao passo que um corpo material situado entre os braços do interferômetro gira frequência da ordem de GHz, com base em recentes avanços experimentais que permitem a rotação de pequenos objetos a frequências elevadas. Para analisar a nossa proposta, desenvolvemos a teoria quântica completa do interferômetro atômico, incluindo a interação do átomo, em seu estado fundamental, com o campo eletromagnético quantizado, também em seu estado fundamental (vácuo quântico). Mostramos que a rotação do objeto deixa um traço no vácuo quântico por meio da função de Green para o campo eletromagnético, que finalmente se traduz em uma fase atômica proporcional à velocidade angular de rotação. Como exemplo, consideramos uma microesfera metálica em rotação. Tomando parâmetros experimentais realistas, obtemos uma fase interferométrica da ordem de miliradianos, na ordem da sensibilidade típica de interferômetros atômicos.

Seminário apresentado no dia 16 de outubro de 2020.

Resumo: A chamada Teoria de Cordas completou 50 anos em 2018. Ao longo desses anos, passou por algumas reformulações, novos elementos foram incorporados e é possível dizer que o próprio objetivo da teoria mudou. Nesta palestra, apresento um pouco da história desta fascinante área de pesquisa, uma breve introdução às técnicas, e também uma ideia de com que as pessoas do meu grupo de pesquisa na UFRJ trabalham. Link para informações sobre o grupo de Teoria de Cordas da UFRJ: https://www.if.ufrj.br/~boschi/grupo_cordas.html