Efeitos de flutuação do vácuo na eletrodinâmica quântica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013.Nesta dissertação, elaboramos um estudo comparativo entre duas abordagens conceitualmente distintas da teoria efetiva de Euler-Kockel-Heisenberg. Na representação de interação para a eletrodinâmica quân- tica (QED), identificamos a contribuição para o espalhamento Halpern que, a baixas energias, leva à densidade lagrangiana efetiva correspondente. Posteriormente, no contexto da física de subtrações de Weisskopf, recuperamos este resultado, na representação de Heisenberg, através da variação da energia de ponto zero fermiônica causada pela presença de um campo eletromagnético externo. Para controlarmos as divergências no ultravioleta na densidade de energia do vácuo, utilizamos o método de regularização de Pauli-Villars-Rayski. Concluímos então que as duas abordagens são equivalentes no limite de baixas energias. Abstract : In this dissertation, we elaborate a comparative study between two conceptuallydistinct approaches to Euler-Heisenberg-Kockel effective theory.In the interaction Picture for quantum electrodynamics (QED), weidentify the contribution to Halpern scattering, which, at low energies,leads to the corresponding effective lagrangian density. In the sequence,we retrieve this result, in the Heisenberg Picture, through the variationin the fermion zero-point energy due to the presence of an externalelectromagnetic field. In order to circumvent the ultraviolet divergenciesin the vacum energy density, we employ the Pauli-Villars-Rayskiregularization method. We then conclude that the two approaches areequivalente in the low-energy limit