Uma família de equações diferenciais ordinárias não lineares com ordem arbitráriaé obtida no contexto da mecânica estatística não extensiva baseada na entropia de Tsallis.É desenvolvida explicitamente uma extensão do método WKB para equações de segunda ordem a qualé aplicada para resolver aproximadamente uma classe de equações que contém como caso particular a equação de Thomas-Fermi para umátomo livre e para umíon sujeito a um campo magnético intenso. Espera-se que o procedimento apresentado aqui possa serútil na discussão de outros processos não lineares. Palavras-chave: entropia de Tsallis, método WKB, equações diferenciais não lineares.A family of nonlinear ordinary differential equations with arbitrary order is obtained in the non-extensive statistical mechanics scenario based on the Tsallis entropy. It is developed explicitly a WKB-like method for second order equations and it is applied to solve approximately a class of equations that contains as special case the Thomas -Fermi equation for a free neutral atom and heavy ion subjected to a strong magnetic field. It is expected that the procedure presented here can be useful in the discussion of other nonlinear processes. Keywords: Tsallis entropy, WKB method, nonlinear differential equations.
IntroduçãoEm geral, quando uma nova teoriaé empregada para investigar alguma situação física, surgem com ela conceitos que são usados em vários contextos diferentes daquele que ela foi originalmente proposta. Por exemplo, devido a mecânica quântica, idéias relacionadas ao princípio da incerteza foram largamente disseminadas nas mais diversasáreas do conhecimento. Outro exemplo advém dos estudos sobre transições de fase em sistemas termodinâmicos, que conduziu ao uso de conceitos de invariância de escala em inúmeros contextos. Mais recentemente, tem sido explorada uma nova forma entrópica, a entropia de Tsallis [1]que tem como caso limite a entropia de BoltzmannGibbs-Shannon (BGS)quando q → 1. Naturalmente, existem casos que ilustram como podem existir conceitos baseados em S q que não são necessariamente ligados a mecânica estatística no seu sentido tradicional. Neste trabalho será mostrado detalhadamente como uma dessas situações pode ocorrer. Uma propriedade curiosa de S q surge quando dois sistemas independentes (A e B) são considerados. Em tal situação, as probabilidades são decompostas na forma de produto e, daí, verifica-se queEssa relação mostra que o caráter não extensivo de S q reduz-se ao extensivo no limite q → 1, assim comoé esperado que aconteça com uma mecânica estatística baseada na entropia de Tsallis. Além disso, a propriedade de (pseudo) aditividade (Eq. (3)) permite interpretar oíndice entrópico q como um indicador do grau de não extensividade de S q . Devido a essa propriedade, a mecânica estatística generalizada, que está ba-