Estudo clássico completo do formalismo de Hamilton-Jacobi

Abstract

Nesta tese, apresentamos a formulação clássica completa da teoria de Hamilton-Jacobi para sistemas vinculados. Usando o método de Lagrangianas Equivalentes de Carathéodory obtemos um conjunto de Equações Diferenciais Parciais de Hamilton-Jacobi, também chamado de Hamiltonianos. A Condição de Integrabilidade nos permite dividir os Hamiltonianos entre involutivos e não-involutivos. Construímos os Parênteses Generalizados a fim de eliminar os Hamiltonianos não-involutivos, enquanto que relacionamos os Hamiltonianos involutivos com o Gerador das transformações canônicas. Por outro lado, a Equação de Lie é resultado da realização das variações totais no funciona lde ação, e que é relacionada às simetrias da teoria. Usamos a Equação de Lie e a estrutura das Equaçõoes Características, que indicam a evolução dinâmica do sistemas, para associar o Gerador de transformações canônicas às simetrias de calibre. Aplicamos o formalismo de Hamilton-Jacobi ao modelo da Mecânica Quântica Topologica, ao modelo BF bi-dimensional equivalente à Teoria de Jackiw-Teitelboim, ao campo de Yang-Mills Topologicamente Massivo e seu equivalente Auto-dual, assim como para o campo da Gravitação linearizada

It is presented the complete classical formulation of the Hamilton-Jacobi theory for constrained systems. From fixed point variations and using the Carathéodory’s method of Equivalent Lagrangian we obtain a set of Hamilton-Jacobi Partial Differential Equations, also called Hamiltonians. The Integrability Condition allow us to divide the Hamiltonians between involutive and non-involutive ones. We build the Generalized Brackets in order to eliminate the non-involutive Hamiltonians, whereas we relate the involutive Hamiltonians to the Generator of Canonical Transformations. On the other hand, we build the Lie Equation, result of perform total variations to the action functional and which is related to the symmetries of the theory. We use the Lie equation along with the structure of the Characteristic Equations, related to the dynamical evolution of the systems, to associate the Generator of Canonical Transformation to Gaugesymmetries. We apply this formalism to the Topologically Quantum Mechanics, the two dimensional BF model equivalent to the Jackiw-Teitelboim theory, the Topologically Massive Yang-Mills field as well as its correspondent self-dual and to the Linearized Gravity field