Tese de Doutorado #308: Juvenil Filho

Em 2012, Mansuripur apresentou um aparente paradoxo que parecia implicar que a força de Lorentz seria incompatível com a relatividade especial e com a conservação do momento. Porém foi mostrado que tal paradoxo desaparece se for levado em conta o momento oculto do sistema. Assim sendo, a validade da força de Lorentz está condicionada à existência do momento oculto. O momento oculto é um efeito relativístico que pode fazer com que um dipolo magnético tenha momento linear na presença de um campo elétrico mesmo estando parado. Até recentemente só existiam modelos clássicos para o momento oculto e, por isso, não se sabia se a força de Lorentz também seria válida em sistemas quânticos. Na primeira parte desta tese, com o propósito de verificar a validade da força de Lorentz em sistemas quânticos, consideramos um átomo de hidrogênio com momento de dipolo magnético devido ao estado orbital do elétron submetido a um campo elétrico externo. Calculamos o valor esperado do momento relativístico do elétron usando teoria de perturbação, mostrando que este é compatível com o momento oculto e, por conseguinte, com a validade da força de Lorentz em sistemas quânticos. Existe um dilema famoso, conhecido com debate Abraham-Minkowski, sobre qual é a expressão para a densidade de momento de uma onda eletromagnética quando ela penetra em um meio material. Há várias abordagens distintas para o tratamento deste problema, as mais famosas sendo as de Abraham e Minkowski. Na segunda parte desta tese, apresentamos as implicações do conceito de momento oculto para o debate Abraham-Minkowski.