Efeitos quânticos em espaços curvos: do conceito de partícula à teoria de campos

Autores

  • Sandro Dias Pinto Vitenti Universidade Estadual de Londrina

DOI:

https://doi.org/10.47456/Cad.Astro.v6n2.49699

Palavras-chave:

teoria quântica de campos, espaço curvo, vácuo quântico, partículas, constante cosmológica, cosmologia quântica, relatividade geral

Resumo

A teoria quântica de campos constitui hoje a melhor descrição da matéria, mas essa formulação é resultado de uma longa evolução do conceito de partícula na física. Neste artigo acompanhamos esse percurso: partimos da mecânica clássica, em que partículas são tratadas como pontos materiais; seguimos para a mecânica quântica, onde passam a ser descritas como ondas associadas a probabilidades; e chegamos à
teoria quântica de campos, em que surgem como excitações de campos fundamentais. Mostramos que, em espaços-tempos curvos ou em expansão, a definição de partícula deixa de ser única: diferentes observadores podem adotar diferentes estados de vácuo e, consequentemente, identificar partículas de formas distintas. Discutimos também o papel do vácuo quântico e sua relação com o problema da constante
cosmológica, uma das grandes questões em aberto da física contemporânea. Ao articular teoria quântica, relatividade geral e cosmologia, o artigo discute tanto
os avanços alcançados quanto os desafios conceituais ainda presentes na descrição do universo em suas escalas mais extremas.

Biografia do Autor

  • Sandro Dias Pinto Vitenti, Universidade Estadual de Londrina

    Graduado em Física Bacharelado pela Universidade de Brasília em 2003, com mestrado em Física pela mesma instituição concluído em 2005 e doutorado pelo Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas em 2011, possui formação acadêmica e experiência na área de cosmologia e física teórica. Atualmente, ocupa o cargo de professor adjunto na Universidade Estadual de Londrina, atuando principalmente nas áreas de cosmologia primordial, gravitação e cosmologia quântica, teoria quântica de campos em espaços curvos, cosmologia numérica, análise de dados e aglomerados de galáxias como sondas cosmológicas. Suas contribuições para a pesquisa nessa área incluem o desenvolvimento da biblioteca de cosmologia numérica e análise de dados denominada "Numerical Cosmology library" (NumCosmo), a qual implementa diversos algoritmos de estatística, análise de dados e cálculo de observáveis astrofísicos e cosmológicos, sendo de grande utilidade para a comunidade científica. Além disso, é membro do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) e desempenha papel de investigador principal em colaborações internacionais, como o Legacy Survey of Space and Time (LSST) e o Dark Energy Science Collaboration (DESC).

Referências

[1] B. Greene, The Fabric of the Cosmos: Space, Time and the Texture of Reality (Penguin Books Limited, 2005).

[2] S. Carroll, Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime (Penguin Publishing Group, 2020).

[3] S. Hawking, A Brief History of Time (Random House Publishing Group, 2011).

[4] N. Birrell e P. Davies, Quantum Fields in Curved Space, Cambridge Monographs on Mathematical Physics (Cambridge University Press, 1984).

[5] R. Wald, Quantum Field Theory in Curved Spacetime and Black Hole Thermodynamics, Chicago Lectures in Physics (University of Chicago Press, 1994).

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Publicado

29-10-2025

Edição

v. 6 n. 2 (2025): Efeitos Quânticos em Astrofísica e Cosmologia

Seção

Seção Temática

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Como Citar

[1]
S. D. P. Vitenti, “Efeitos quânticos em espaços curvos: do conceito de partícula à teoria de campos”, Cad. Astro., vol. 6, nº 2, p. 27–41, out. 2025, doi: 10.47456/Cad.Astro.v6n2.49699.