Orientador: José Geraldo Pereira / Banca: Ruben Aldrovandi / Banca: Luiz C. Garcia de Andrade / Banca: Samuel Rocha de Oliveira / Banca: Brtuo Max Pimentel Escobar / Doutor

Orientador: José Geraldo Pereira / Banca: José Wadih Maluf / Banca: Júlio César Fabris / Banca: Ioav Waga / Banca: Vilson Tonin Zanchin / Resumo: Nesta tese fazemos um estudo da dinâmica cosmológica da energia escura do Universo, usando o contexto do Equivalente Teleparalelo da Relatividade Geral, também conhecido como Gravitação Teleparalela. Recentemente têm sido propostos diversos modelos com acoplamento não-minimal entre um campo escalar (quintessência ou taquion) e a gravitação, usando o contexto do teleparalelismo, motivados por construções semelhantes no contexto da Relatividade Geral. Generalizando e estudando a dinâmica desses modêlos, encontramos soluções interessantes cosmologicamente viáveis. Em seguida, propomos um novo modêlo no qual a derivada do campo escalar que representa a energia escura se acopla não-minimalmente com a torção vetorial. Esse tipo de acoplamento é inspirado no fato que, no contexto teleparalelo um campo escalar se acopla com a torção através de sua derivada, a qual é um campo vetorial. Diferentemente dos modelos mais antigos de energia escura teleparalela, este novo modêlo é conceitualmente consistente com os preceitos da teoria teleparalela, e não possui equivalente no contexto da Relatividade Geral / Abstract: In the present thesis we study the cosmological dynamics of the dark energy component of the Universe in the context of the Teleparallel Equivalentof General Relativity, also known as Teleparallel Gravity. It has been proposed recently the existence of a nonminimal coupling between a scalar field (quintessence or tachyon) and gravity in the framework of Teleparallel Gravity, motivated by similar constructions in the context of General Relativity. By generalizing and studying the dynamics of these models, we find interesting and viable cosmological solutions. Then we propose a new model in which the four-derivative of the scalar field of dark energy is non-minimally coupled to vector torsion. This kind of coupling is grounded on the fact that in Teleparallel Gravity a scalar field as a particle of spin zero couples to torsion through its four-derivative, which is a vector field. Differently from the old teleparallel dark energy scenario, this new model is conceptually consistent with the precepts of Teleparallel Gravity, and has no equivalent in the General Relativity context / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-11-04T23:19:34Z No. of bitstreams: 1 2006_José Roberto Steiner.pdf: 228565 bytes, checksum: f802bebf8d3cb5d72efc36f95957a42e (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-10T12:03:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_José Roberto Steiner.pdf: 228565 bytes, checksum: f802bebf8d3cb5d72efc36f95957a42e (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-10T12:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_José Roberto Steiner.pdf: 228565 bytes, checksum: f802bebf8d3cb5d72efc36f95957a42e (MD5) Previous issue date: 2006 / A radiação gravitacional de corpos acelerados é um tema intrincado, porém de muito interesse e relevância. A eletrodinâmica de Maxwell prevê que um corpo linearmente acelerado, relativamente a um referencial inercial em repouso, produza um vetor de Poynting não nulo no referencial em repouso. Da mesma forma, esperamos que um corpo acelerado produza radiação gravitacional. Embora se espere que a intensidade de tal radiação seja muito pequena, as questões teóricas que envolvem o fenômeno merecem uma investigação sobre a consistência de sua descrição. O trabalho é desenvolvido por meio do estudo da métrica C no vácuo, a qual é interpretada como uma representação do espaço-tempo exterior de uma fonte gravitacional esfericamente simétrica e com aceleração uniforme, e utilizando o formalismo teleparalelo equivalente à relatividade geral. Para um observador suficientemente afastado dos horizontes de Schwarzchild e Rindler, ambos modificados, obtemos uma expressão simples para a radiação gravitacional total emitida. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The gravitational radiation of acclerated bodies is a very complicated but is realy interesting and relevant. The Mazwell’s electrodynamics PREVE that a body with a linear ecceleration, relative to a inertial frame in rest, show up a Poynting vector non zero in the rest frame. In the same way, we hope that a accelerated body produce a gravitational radiation. EMBORA the radiation intensity is too small, the theoretical questions that are involting in the pheomena needs a investigation about yours descrition.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-11-25T15:02:54Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Stella Fernandes Pereira.pdf: 505456 bytes, checksum: 867e2129366853fcb3361786e1e33b78 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-11-26T15:47:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_Stella Fernandes Pereira.pdf: 505456 bytes, checksum: 867e2129366853fcb3361786e1e33b78 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-26T15:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Stella Fernandes Pereira.pdf: 505456 bytes, checksum: 867e2129366853fcb3361786e1e33b78 (MD5) Previous issue date: 2006 / Por muito tempo acreditou-se que o modelo cosmológico padrão, obtido com base na Teoria da Relatividade Geral, era aproximadamente compatível com dados observacio- nais. Os problemas originados por essa teoria estariam concentrados em estágios iniciais do universo e poderiam ser resolvidos por um modelo inflacionário apropriado. Recentes evidências observacionais, contudo, levam a crer que na era atual o universo encontra-se expandindo aceleradamente. Da forma como se encontra formulado, o modelo padrão só seria capaz de elucidar qual seria uma possível fonte desta aceleração, dita energia/matéria escura, se grande parte densidade do universo estivesse na forma de matéria não visível. Uma alternativa à busca de fontes exóticas responsáveis pela aceleração seria a formulação de teorias alternativas à Relatividade Geral e a descrição de modelos cosmológicos nestas teorias. As Teorias Escalares-Tensoriais da Gravitação se apresentam como uma generalização natural da Teoria da Relatividade Geral e têm atraído cada vez mais atenção em várias áreas de pesquisa em gravitação e cosmologia. Neste trabalho, a possibilidade de obter- se expansão acelerada para o universo é investigada, apresentando-se alguns modelos cosmológicos no contexto de Teorias Escalares-Tensoriais de Gravitação. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / For many years it was a general belief that standard cosmology was nearly compatible with all observational data. The problems that might arise in this model were confined to the early stages of the evolution of the universe and were expected to be solved by a proper inflationary approach. Recent observational evidence, however, lead to an accele- rated expantion of the universe. By the way it is formulated, the standard cosmological model conjectures that a possible font of this acceleration would be some exotic kind of matter, namely dark matter/energy. Another point of view would be formulating alter- native theories to General Relativity, and their respective cosmological description. The scalar-tensor theories of gravity is a natural generalization of Einstein’s theory and have become a focal point of interest in many areas in gravitational physics and cosmology. The present work investigates the possibility of obtaining an accelerating expantion for the universe, presenting some cosmological models in the context of scalar-tensor theories of gravity.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-03-19T13:41:49Z No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-11T01:29:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-11T01:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) Previous issue date: 2009-07 / Neste trabalho, obtemos uma solução exata para a métrica exterior de uma corda cósmica local, neutra e retilínea, numa teoria alternativa da gravitação, a teoria NDL. A propriedade fundamental dessa teoria, e que a distingue da relatividade geral, é resumida na hipótese de que a interação gravidade-gravidade não ocorre do mesmo modo que a interação matéria-gravidade. A teoria NDL viola, portanto, o princípio da equivalência forte. A solução é dada por uma família de parâmetros que pode ser interpretada como se a métrica adquirisse termos do tipo corrente, surgidos por causa da não-linearidade da teoria. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we derive an exact solution for the exterior metric of a local cosmic string, neutral and rectilinear, in an alternative gravitation theory, the XDL theory. The fundamental property of that theory, which differentiates it from the general relativity theory, is summed up in the hypothesis that the gravity-gravity interaction does not occur the same way the matter-gravity interaction does. Therefore the NDL theory violates the strong equivalence principle. The solution is given by a family of parameters that may be interpreted as if the metric were in current-like terms, which come from the theory's nonlinearity.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-21T13:35:18Z No. of bitstreams: 1 2007_EdnardoPauloSpaniol.pdf: 281230 bytes, checksum: c2df81c9e25a8e9f190a90c34bc44a9a (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-21T13:36:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_EdnardoPauloSpaniol.pdf: 281230 bytes, checksum: c2df81c9e25a8e9f190a90c34bc44a9a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-21T13:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_EdnardoPauloSpaniol.pdf: 281230 bytes, checksum: c2df81c9e25a8e9f190a90c34bc44a9a (MD5) / A suposicão de que cargas e correntes de matéria poderiam gerar campos chamados, em analogia ao eletromagnetismo clássico, gravito-elétrico e gravito-magnético origina-se nos primórdios da Relatividade Geral (RG). Por outro lado, o Equivalente Teleparalelo da RG (ETRG), como teoria de gauge, parece-nos o cenário ideal para a definição destes campos que corresponderiam, exatamente como o eletromagnetismo, às componentes do tensor intensidade do campo de gauge. Esta é a proposta deste trabalho: investigar a natureza dos campos gravitacionais elétrico e magnético no contexto do ETRG, analisar as equações que conduzem suas dinâmicas e estudar o comportamento destes campos sob algumas aplicações específicas, tais como a geometria de Schwarzschild e a casca massiva girante. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The assumption that matter charges and currents could generate fields, called by analogy to eletromagnetism, gravito-eletric and gravito-magnetic, comes from the origin of General Relativity (RG). Besides, the Equivalente Teleparallel of GR (ETGR), as a gauge theory, seems to be the ideal scenario to define these fields, based on the gauge field strength components. This is the purpose of this work: to investigate the nature of the gravitational electric and magnetic fields in the context of ETGR, to analyze the equations that lead its dynamics and to study the behavior of these fields under some specific applications, such as the Schwarzschild geometry and the rotating mass shell.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-09-18T12:23:48Z No. of bitstreams: 1 2013_DisraelCamargoNecesdaCunha.pdf: 2270539 bytes, checksum: 54375e929b06c267df8eaf8abb8131eb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-19T12:18:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DisraelCamargoNecesdaCunha.pdf: 2270539 bytes, checksum: 54375e929b06c267df8eaf8abb8131eb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-19T12:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DisraelCamargoNecesdaCunha.pdf: 2270539 bytes, checksum: 54375e929b06c267df8eaf8abb8131eb (MD5) / A teoria de Kaluza-Klein não abeliana, proposta em 1963 para a unificação das interações fundamentais é modificada, utilizando a topologia de imersão do espaço-tempo no lugar da topologia produto original. A ação de Einstein-Hilbert aplicada ao espaço-tempo total é mantida, mas o ansatz da métrica é derivado apenas usando a imersão. O espaço interno não é compacto, mas sim gerado pelas dimensões extras requeridas pela imersão e o grupo de isometria desempenha o papel da simetria de calibre. Os potenciais de calibre são de origem geométrica, dada pela terceira forma fundamental do espaço-tempo quadridimensional. A ação de Einstein-Hilbert do espaço de imersão se decompõe na ação gravitacional usual do espaço-tempo mais a ação de Yang-Mills, adicionado de um termo de interação determinado pela segunda forma fundamental (ou curvatura extrínseca do espaço-tempo). Uma vantagem sobre a teoria de Kaluza-Klein original é que o problema da quiralidade fermiônica na escala eletrofraca é resolvido, juntamente com o problema da hierarquia das interações fundamentais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The non abelian Kaluza-Klein theory, from 1963 for the unification of the fundamental interactions is modified, using the embedding topology of space-times in place of the original product topology. The Einstein-Hilbert action applied to the higher dimensional embedding space is maintained, but the metric ansatz is derived from the embedding. The internal space is not compact as generated by the extra dimensions of the embedding and its isometry group plays the role of the gauge symmetry. The gauge potentials are of geometrical origin, given by the third fundamental form of the embedded space-time. The Lagrangian of the total space decomposes in the gravitational plus the Yang-Mills plus an interaction term determined by the second fundamental form (or extrinsic curvature). The advantage over the original Kaluza-Klein is that the problem associated with the fermions chirality at the electroweak scale is resolved, together with the the hierarchy of the fundamental interactions.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-29T19:32:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Filipe Rudrigues de Almeida Lira.pdf: 588274 bytes, checksum: 0c3b81db36de2be40dc3e25bb88de79c (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T22:22:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Filipe Rudrigues de Almeida Lira.pdf: 588274 bytes, checksum: 0c3b81db36de2be40dc3e25bb88de79c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T22:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Filipe Rudrigues de Almeida Lira.pdf: 588274 bytes, checksum: 0c3b81db36de2be40dc3e25bb88de79c (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / CNPq / Propostas recentes foram feitas para associar os graus de liberdade (cabelos) de buracos negros com as isometrias do horizonte de eventos. Essas abordagens, porém, sofrem da falta de invariância de calibre de forma explícita, normalmente dependendo de sistemas de coordenadas específicos. Neste trabalho, propomos um método para associar uma isometria assintótica correspondente para cada isometria do horizonte por meio de procedimentos usuais de fixação de calibre em Relatividade Geral clássica. As simetrias assintóticas podem ser definidas de uma forma puramente geométrica, independente de escolha de coordenadas, por meio da construção do infinito conforme e, então, nosso procedimento resulta em uma definição mais precisa para os cabelos dos buracos negros. Primeiramente revisamos algumas noções gerais sobre infinito conforme e definimos os difeomorfismos grandes que mapeam isometrias assintóticas para transformações no interior do espaço-tempo. Nós, então, calculamos as soluções para os buracos negros de BTZ e Kerr. No primeiro caso, as simetrias de AdS₃ nos permitem encontrar soluções fechadas. / Recent proposals to associate degrees of freedom (“hair”) of black hole backgrounds with isometries of the event horizon have been put forward. These approaches suffer, however, from lack of explicit gauge-invariance in their construction, usually relying on some preferred coordinate system. In this work, we propose a way of assigning a corresponding asymptotic isometry to each horizon isometry by means of the usual gauge fixing procedures of classical General Relativity. The asymptotic symmetries can be defined in a gauge-invariant way through the framework of conformal infinity and thus our recipe makes the definitions of black hole hair more precise. We first review some general notions of conformal infinity and define the large diffeomorphisms that map asymptotic isometries to bulk transformations. We then calculate the solutions for the BTZ and Kerr black holes. In the first case, the symmetries of AdS₃ allow us to find closed solutions.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12113_Dissertação final Frederico Luiz Stey - PPGFis.pdf: 1267583 bytes, checksum: a6e63de9b9220b9a099ad800106ebc1c (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / Consideramos diferentes problemas ligados a modelos cosmológicos do tipo mundo- brana com uma (quinta) dimensão, não-compacta, a mais. Investigamos as opções para a introdução de matéria de origem geométrica no nosso universo, realizado como uma 3-brana imersa no espaço-tempo cinco-dimensional criado por um Buraco-Negro em AdS5. Começamos com a ação de Einstein com constante cosmológica negativa e com a 3-brana, posicionada perto da borda do espaço, cuja geometria induzida é a de uma cosmologia de FRW. Depois adicionamos termos descrevendo gases de 1- e 2-branas imersas dentro da 3-brana original. Mostramos que a densidade do fluido efetivo da matéria neste modelo tem os elementos do modelo cosmológico padrão, mas inclui dois novos termos: um gás de cordas cósmicas e um gás de branas. O problema principal estudado nessa dissertação é a descrição detalhada das possíveis evoluções dos universos, dependendo crucialmente das condições iniciais que são determinadas pelas relações entre os parâmetros cosmológicos. Mesmo que a natureza da densidade do fluido efetivo permaneça intacta, nós estabelecemos, nos casos mais simples (na ausência de poeira), que existem onze diferentes tipos de evolução do universo. Os métodos usados para a descrição da evolução dos universos e a descrição das mudanças (transições de fase) entre eles, são baseados no estudo de sistemas dinâmicos equivalentes às equações de Friedmann ou, no caso particular de radiação e constante cosmológica, na forma explícita das soluções exatas. Em todos os casos, a origem das diferenças entre as classes de soluções que encontramos (e da transição de fase entre elas) consiste na existência de pontos e linhas fixas no diagrama planar do sistema dinâmico, devido às diferenças entre as condições iniciais e à forma do potencial escalar na descrição equivalente do fluido efetivo.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4554_.pdf: 505801 bytes, checksum: 86c6be24e6493b43e35cf5ff2f13b2d8 (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / Embora ainda não se tenha conseguido quantizar a gravitação, há umas evidências teóricas de que a uni-ficação da Relatividade Geral com a Mecânica Quântica dá origem a um valor mínimo para o comprimento observável, um comprimento abaixo do qual a própria noção de comprimento perde sentido. Tal efeito merece ser investigado mais detalhadamente, pois age como um parâmetro regularizador natural, eliminando as divergências que infestam a Teoria Quântica de Campos. Visando investigar algumas das consequências físicas da existência desse efeito, propomos incluí-lo no formalismo da Mecânica Quântica modi-cando a álgebra de Heisenberg (i.e., a relação de comutação dos operadores posição e momento, ^X e ^ P), de modo que exista um valor mínimo não-nulo para a incerteza deltax, que, sendo uma limitação à localizabilidade das partículas, atua como um comprimento mínimo. O espaço de Hilbert da teoria também deve ser adequadamente modi-cado. Como veremos, as mudanças não são apenas quantitativas. Pelo contrário, nosso resultado mais importante é que o conceito familiar de "medida de uma posição" deve ser reformulado, bem como outros conceitos a esse relacionados. Apresentamos, aqui, uma proposta de tal reformulação.