O EFEITO CASIMIR EM SISTEMAS DE N CAVIDADES
Efeito Casimir, modelo de plasma, multicavidades, projeto Archimedes, sistemas integráveis, temperatura finita
Este trabalho investiga o efeito Casimir em sistemas de múlltiplas cavidades por meio de duas abordagens teóricas complementares. Primeiro, no âmbito das teorias integráveis de campos quânticos, analisamos o modelo massivo de sine-Gordon em (1+1) dimensões utilizando o formalismo do Boundary Thermodynamic Bethe Ansatz (BTBA). Propomos e validamos um esquema de generalização para N placas idênticas, derivando uma expressão em forma fechada para a energia de Casimir. A consistência do método é verificada explicitamente pela recuperação dos resultados conhecidos no limite conforme para n = 2 e n = 3 placas. Segundo, estudamos um modelo realista de folhas de plasma empilhadas, desenvolvido no projeto Archimedes, que visa medir o peso das flutuações do vácuo. Utilizando um formalismo canônico à temperatura finita e uma abordagem de matriz de transferência para as funções geradoras, realizamos uma análise detalhada do comportamento assintótico para um grande número de cavidades N . Nossa principal contribuição analítica demonstra a existência de um limite finito para a energia por cavi- dade, limN→∞ EN /N = A, confirmando indica¸co˜es num´ericas. Mostramos que a energia total segue EN ≈ NE1 + ∆, onde a correção de acoplamento ∆ satura para um valor constante, conduzindo a um comportamento aditivo efetivo com uma pequena correção assintótica (∼ 3%). Adicionalmente, fornecemos uma descrição termodinâmica do sistema multicamada, introduzindo um potencial químico de camada e derivando quantidades relacionadas como entropia e energia interna. Os resultados conectam a teoria quântica de campos fundamental com potenciais aplicações experimentais, oferecendo novos insights sobre a não aditividade e o limite termodinâmico das forças de Casimir em meios estruturados.