Transición cuántico-clásica en teoría de campos

• Autores: Lombardo, Fernando César
• Año de publicación: 1998
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Mazzitelli, Francisco Diego
• Materia: TRANSICION CUANTICO-CLASICA; TEORIA CUANTICA DE CAMPOS; GRAVEDAD SEMICLASICA; PERDIDA DE COHERENCIA; AGUJEROS NEGROS; COSMOLOGIA; QUANTUM TO CLASSICAL TRANSITION; QUANTUM FIELD THEORY; SEMICLASSICAL GRAVITY; DECOHERENCE; BLACK HOLES; COSMOLOGY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En esta Tesis estudiamos el proceso de transición cuántico-clásica en teoría de campos. Extendiendoel formalismo de la funcional de influencia de Feynman y Vernon, estudiamos el procesode pérdida de coherencia para campos autointeractuantes en espacios planos y para modelos degravedad cuántica. En primer lugar, después de destacar los principales resultados para una partícula Brownianacuántica acoplada a un entorno de osciladores armónicos, consideramos una teoría de campos conautointeracción en el espacio de Minkowski. Calculamos una acción efectiva de granulado gruesointegrando los modos del campos cuyas longitudes de onda sean menores que cierta longitud crítica. A partir de esta acción efectiva obtenemos la ecuación de evolución para la matriz densidadreducida. Calculamos los coeficientes de difusión de esta ecuación y analizamos el proceso depérdida de coherencia para las longitudes de onda mayores que la crítica. Luego, con el objetode analizar la formación de estructuras en modelos inflacionarios, generalizamos los resultadosa campos acoplados conformemente a la métrica de de Sitter. Mostramos que la pérdida decoherencia es efectiva si la longitud de onda crítica es mayor que el radio de Hubble. Por otro lado, estudiamos el límite clásico en modelos de gravedad escalar-tensorial en dosdimensiones. Analizamos diferentes acoplamientos entre el campo dilatónico y el campo de materia. Discutimos el proceso de radiación de Hawking en los distintos modelos. A partir de uncálculo exacto de la funcional de influencia, estudiamos las condiciones bajo las cuales es posibleque la pérdida de coherencia sea efectiva en métricas cosmológicas para asegurar la validez de laaproximación semiclásica. Finalmente estudiamos modelos en cuatro dimensiones donde campos masivos se acoplan ala geometria del espacio-tiempo de manera arbitraria. Calculamos las ecuaciones de Einstein-Langevinpara estudiar el efecto de las fluctuaciones cuánticas inducidas por los campos de materiasobre la geometría clásica.
In this Thesis we study the quatum to classical transition process in the context of quantumfield theory. Extending the influence functional formalism of Feynman and Vernon, we study thedecoherence process for self-interacting quantum fields in flat space. We also use this formalismfor arbitrary geometries to analyze the quantum to classical transition in quantum gravity. After summarizing the main results known for the quantum Brownian motion, we considera self-interacting field theory in Minkowski spacetime. We compute a coarse grained effectiveaction by integrating out the field modes with wavelength shorter than a critical value. From thiseffective action we obtain the evolution equation for the reduced density matrix (master equation). We compute the difflusion coefficients for this equation and analyze the decoherence induced onthe long- wavelength modes. We generalize the results to the case of a conformally coupled scalarfield in de Sitter spacetime. We show that the decoherence is effective as long as the criticalwavelength is taken to be not shorter than the Hubble radius. On the other hand, we study the classical limit for scalar-tensorial models in two dimensions. We consider different couplings between the dilaton and the scalar field. We discuss the Hawkingradiation process and, from an exact evaluation of the influence functional, we study the conditionsby which decoherence ensures the validity of the semiclassical approximation in cosmologicalmetrics. Finally we consider four dimensional models with massive scalar fields, arbitrary coupled tothe geometry. We compute the Einstein-Langevin equations in order to study the effect of thefluctuations induced by the quantum fields on the classical geometry
Fil: Lombardo, Fernando César. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.