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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.43.2023.tde-02052023-195529
Document
Author
Full name
Vítor Cavalheri Pereira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Barata, Joao Carlos Alves (President)
Oliveira, Cesar Rogerio de
Vanzela, Daniel Augusto Turolla
Title in English
The operator of time in quantum mechanics and an extension to the relativistic case
Keywords in English
Group Theory
Haar Integrals
Positive Operator Valued Measures
Quantum Mechanics
Abstract in English
The question of time in quantum mechanics has been a topic of intense discussion since its inception. Dating back to the works of the founders of the subject, the notion of time and how it fit in the theory was already a point with a lack of a formal explanation, especially in aspects such as the uncertainty principle and canonical commutation relations. A theorem by Pauli set in stone that any attempt at trying to understand time with the formalism in use at the time for quantum mechanics was impossible. Through studies on the logical basis of the subject and establishing different sets of axioms, more modern works were able to relax sufficiently the impositions on the concept of observables so that time could then be understood as a generalized observable. Not only that, but it was shown that the correct way to interpret eventual time measurements was through the formalism of Positive Operator Valued Measures. Latest works then were focused in the direction of constructing either direct measures and time operators, or, in the case that was followed throughout this work, to establish a procedure to construct measures. This work was then an in-depth study of the work done by Brunetti and Fredenhagen, with the intent to do the first steps in generalizing their ideas by establishing their method to be covariant with respect to Poincaré transformations.
Title in Portuguese
O operador de tempo na mecânica quântica e uma extensão para o caso relativístico
Keywords in Portuguese
Integrais de Haar
Mecânica Quântica
Medidas com Valores em Operadores Positivos
Teoria de Grupos
Abstract in Portuguese
A questão do tempo em mecânica quântica tem sido um tópico de intensa discussão desde o nascimento da mesma. Até mesmo nos trabalhos mais antigos dos fundadores do assunto, o tempo já apresentava dificuldades em como ser tratado formalmente dentro da teoria, especificamente levando em conta assuntos como o princípio de incerteza e as relações de comutação canônicas. Um teorema por Pauli mostrou de forma concreta que o tempo não era compatível com o formalismo usual da mecânica quântica. Por estudos nas bases lógicas do assunto, e utilizando um sistema axiomático modificado, trabalhos mais recentes relaxaram as condições impostas sobre um observável o suficiente, de forma que o tempo possa ser entendido como uma forma de observável generalizado. Não somente isto, mas também foi mostrado que o modo correto de se tratar medidas temporais era através do formalismo de Medidas com Valores em Operadores Positivos. Os trabalhos mais recentes foram então direcionados para a construção de tais medidas diretamente e de seus operadores temporais associados, ou então, como no caso deste trabalho, no sentido de se estabelecer um método geral para a construção de tais medidas. Este trabalho foi uma análise a fundo do trabalho de Brunetti e Fredenhagen, com a intenção de se realizar os primeiros passos na generalização do método proposto pelos autores citados, estendendo o trabalho deles para o caso de medidas covariantes por transformações de Poincaré.
 
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Publishing Date
2023-05-11
 
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