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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38308
Título: | Symmetrical special relativity: quantum and cosmological implications |
Título(s) alternativo(s): | Relatividade especial simétrica: implicações quânticas e cosmológicas |
Autor(es): | Cunha, Daniel Lima |
Orientador(es): | Faria Júnior, Antonio Carlos Amaro de |
Palavras-chave: | Relatividade especial (Física) Simetria (Física) Grupos de Lorentz Espaço e tempo Relatividade (Física) - Modelos matemáticos Cosmologia Teoria quântica de campos Special relativity (Physics) Symmetry (Physics) Lorentz groups Space and time Relativity (Physics) - Mathematical models Cosmology Quantum field theory |
Data do documento: | 10-Jul-2025 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Curitiba |
Citação: | CUNHA, Daniel Lima. Symmetrical special relativity: quantum and cosmological implications. 2025. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025. |
Resumo: | Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica da Teoria da Relatividade Especial Simétrica (SSR), a qual estende a relatividade restrita ao introduzir um invariante de velocidade mínima 𝑉 no espaço-tempo, rompendo a simetria de Lorentz em baixas energias. O estudo sintetiza e esclarece, de forma didática, os resultados mais relevantes da teoria. O limite inferior de velocidade 𝑉 associa-se a um ultra-referencial de fundo 𝑆𝑉 , que permanece covariante em todos os referenciais inerciais. O trabalho analisa as novas transformações de coordenadas e velocidades propostas pela SSR, bem como suas consequências fundamentais: um intervalo invariante deformado 𝑑𝑠*, a dilatação do tempo próprio e uma métrica deformada dada por 𝐺𝜇𝜈 = 𝜃−2𝜂𝜇𝜈. A teoria conduz a uma dinâmica relativística modificada, com uma nova expressão para a energia e uma relação de dispersão alterada, além de facilitar a compreensão da anisotropia da massa. Adicionalmente, identifica-se uma barreira energética no limite 𝑣 → 𝑉 , a qual torna o repouso inatingível. O estudo também explora a natureza dos referenciais não-galileanos, os quais introduzem uma incerteza intrínseca na posição das partículas e estabelecem um princípio de incerteza vinculado à estrutura do espaço-tempo modificado. Na sequência, o trabalho investiga implicações cosmológicas da teoria. Obtém-se um tensor energia-momento modificado que reproduz a equação de estado da constante cosmológica, 𝑝 = −𝜖. Em seguida, propõe-se um modelo cosmológico simplificado que prevê um regime antigravitacional, conduzindo aos valores Λ0 ∼ 10−35 s−2 e 𝜌Λ𝑃 ∼ 1093 g/cm3, em concordância com os dados observacionais. A teoria também estabelece correlações significativas entre a métrica deformada da SSR e uma métrica de de-Sitter com fator conformal. O estudo conclui com considerações sobre possíveis implicações da SSR na teoria quântica de campos (QFT) e na descrição de campos magnéticos oriundos de um eletromagnetismo modificado. |
Abstract: | This work presents a literature review of the Symmetrical Special Relativity (SSR) theory, which extends special relativity by introducing a minimum invariant speed 𝑉 in spacetime, thereby breaking Lorentz symmetry at low energies. The study synthesizes and clarifies the most relevant results of the theory. The lower speed limit 𝑉 is associated with a background ultra-referential frame 𝑆𝑉 , which remains covariant under all inertial frames. The work analyzes the new coordinate and velocity transformations proposed by SSR, as well as their fundamental consequences: a deformed invariant interval 𝑑𝑠*, the dilation of proper time, and a deformed metric given by 𝐺𝜇𝜈 = 𝜃−2𝜂𝜇𝜈. The theory leads to a modified relativistic dynamics, with a new expression for energy and an altered dispersion relation, in addition to facilitating the understanding of mass anisotropy. Furthermore, an energy barrier emerges in the limit 𝑣 → 𝑉 , which renders absolute rest unattainable. The study also explores the nature of non-Galilean reference frames, which introduce an intrinsic uncertainty in the position of particles and establish an uncertainty principle associated with the structure of the modified spacetime. Subsequently, the work investigates the cosmological implications of the theory. It is obtained, from the energy-momentum, the equation of state of the cosmological constant, 𝑝 = −𝜖. A simplified toy cosmological model is then proposed, predicting an antigravitational regime, yielding values of Λ0 ∼ 10−35 s−2 and 𝜌Λ𝑃 ∼ 1093 g/cm3, consistent with observational data. The theory also establishes significant correlations between the deformed SSR metric and a de Sitter metric with a conformal factor. The study concludes with considerations on the possible implications of SSR in quantum field theory (QFT) and in the description of magnetic fields arising from a modified electromagnetism. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38308 |
Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia |
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