Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/29632

Type: Tese
Title: Dispersion forces on Proca electrodynamics
Author(s)/Inventor(s): Pinho, Gabriel Camacho de
Advisor: Zarro, Carlos Augusto Domingues
Co-advisor: Souza, Reinaldo Faria de Melo e
Abstract: Os efeitos de uma massa finita do fóton foram analisados em múltiplos cenários envolvendo forças dispersivas. Para descrever as interações relevantes para tais forças, foi empregada a eletrodinâmica de Proca. Inicialmente, consideramos a interação dispersiva entre dois átomos em seus estados fundamentais, para a qual determinamos o potencial de interação em todos os regimes de distância. Assim como no caso mediado por fótons sem massa, também determinamos o potencial dispersivo em dois regimes assintóticos: o regime não retardado e o regime retardado (aqui referido como regime assintótico). Concluímos ainda que a massa do fóton, ao introduzir uma nova escala de comprimento, modifica as condições necessárias para a validade de cada regime. Por exemplo, para uma dada separação interatômica, quanto maior a massa do fóton, mais precisa se torna a aproximação não retardada. Os efeitos de não aditividade nas forças dispersivas também foram considerados no âmbito da eletrodinâmica de Proca. Esses efeitos foram divididos em dois grupos principais: átomos livres interagindo entre si e átomos interagindo com superfícies condutoras neutras e aterradas. Para o primeiro grupo, verificamos que a massa do fóton sempre enfraquece a interação não aditiva e reduz sua relevância em comparação com a interação dispersiva total. Para a interação entre átomos e superfícies, entretanto, encontramos cenários nos quais a força não aditiva se torna dominante para valores não nulos da massa do fóton.
Abstract: The effects of a finite photon mass have been analyzed in multiple scenarios involving dispersive forces. To describe the interactions relevant to such forces, Proca electrodynamics was employed. Initially, we considered the dispersion interaction between two atoms in their ground states, for which we determined the interaction potential over all distance regimes. As in the case mediated by massless photons, we also determined the dispersive potential in two asymptotic regimes: the non-retarded regime and the retarded (here referred to as asymptotic) regime. We also concluded that the photon mass, by introducing a new length scale, modifies the conditions required for the validity of each regime. For instance, for a given interatomic separation, the larger the photon mass, the more accurate the non-retarded approximation becomes. The effects of non-additivity in dispersive forces were also considered within Proca electrodynamics. These effects were divided into two main groups: free atoms interacting with each other, and atoms interacting with grounded, neutral, conducting surfaces. For the first group, we found that the photon mass always weakens the non-additive interaction and reduces its relevance compared to the total dispersive interaction. For the interaction between atoms and surfaces, however, we found that there are scenarios in which the non-additive force becomes dominant for nonzero photon mass values.
Keywords: Eletrodinâmica de Proca
Forças dispersivas
Teoria quântica de campos
Proca electrodynamics
Dispersion forces
Quantum field theory
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Física
Production unit: Instituto de Física
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Dec-2025
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Física

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