Orientador: Horatiu Stefan Nastase / Banca: Robert Brandenberger / Banca: Rogério Rosenfeld / Banca: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Luis Raul Weber Abramo / Resumo: Nesta tese a Teoria das Perturbações Cosmológicas é revisada e três tópicos originais, incluídos neste grande ramo da cosmologia teórica, são apresentados. Começamos introduzindo e deduzindo as fórmulas necessárias partindo de primeiros princípios no capítulo 2. Em seguida, no capítulo 3, estudamos em detalhe Teorias Quânticas de Campos em de Sitter que contêm correntes de spin alto. Mostramos que a existência de correntes de spin alto - mesmo em teorias com interação - pode colocar mais vínculos na função de n-pontos, tornando a teoria assintoticamente gaussiana no futuro longínquo. Este resultado pode ser interpretado como o análogo do teorema de ColemanMandula para o espaço-tempo de de Sitter. O capítulo 4 é dedicado a modelos inflacionários conformes com o campo de Higgs fazendo o papel de Inflaton. Modelos com simetria de Weyl e com simetria SO(1, 1) para valores altos da energia são construídos. Verificamos quais as condições necessárias para que se obtenha um valor arbitrário para a razão escalar tensorial, parâmetro que mede a intensidade de ondas gravitacionais primordiais em um dado modelo. Introduzimos também um acoplamento diferente do valor conforme para a interação do campo escalar com o tensor de curvatura. Isto quebra a simetria de Weyl, mas verificamos que existe um forte atrator na direção da linha de Starobinsky. No último capítulo, aplicamos o efeito do 'back reaction' dos modos com comprimentos de onda longo (maiores que o raio de Hubble) em alguns modelos inflacionários e no cenário Ekpyrótico. Checamos se este efeito pode prevenir a inflação eterna nas regiões onde efeitos estocásticos são importantes nestes modelos. Alguns apêndices, com cálculos detalhados, são incluídos no final / Abstract: In this thesis the Theory of Cosmological Perturbations is reviewed and three original topics, that are part of this huge branch of theoretical cosmology, are presented. We start by reviewing and deducing the needed formulas from first principles in chapter 2. After it, in chapter 3, we study in detail Quantum Field Theories in de Sitter spacetime that contain Higher Spin currents. We show that the existence of Higher Spin currents - even in the interacting case - can put further constraints on the n-point function, making it asymptotically gaussian in the far future. This result can be interpreted as the analog of Coleman-Mandula theorem for de Sitter spacetime. Chapter 4 is devoted to conformal inflationary models with the Higgs field playing the role of the Inflaton field. We construct models with a Weyl symmetry and a SO(1, 1) symmetry at high energies. It is verified what are the conditions to get an arbitrary value for the tensor to scalar ratio, which measures the amplitude of primordial gravitational waves in a given model. Also, we introduce a coupling, different from the conformal one, for the scalar field and the curvature tensor. This breaks the Weyl symmetry but we verify that there is a strong attractor towards the Starobinsky line. In the last chapter, we apply the back-reaction effect of long wavelength modes (modes with wavelength bigger than the Hubble radius) in some inflationary models and in the Ekpyrotic scenario. We check if this effect could prevent eternal inflation in the region where stochastic effects are important for these models. Some appendices, with detailed calculations, are also included in the end / Doutor

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8252_Tese final Rodolfo Camargo de Freitas20141114-121230.pdf: 3704759 bytes, checksum: 5b5b02b9e7443acd81921ce566aff8a5 (MD5) Previous issue date: 2014-09-24 / Perturbações relativísticas de origem quântica no universo primordial são as "sementes" que evoluíram nas estruturas em grandes escalas através de instabilidades gravitacionais clássicas. Nós estudamos o formalismo invariante de calibre para as perturbações cosmológicas, aplicamos em um modelo inflacionário com dois campos onde um destes campos sofre um ganho de massa, que provoca uma guinada abrupta na trajetória dos campos, resultando em oscilações no espectro de potência primordial com amplitudes limitadas pelos dados observacionais. Estudamos também a formação de estruturas em um modelo onde a matéria escura é descrita por partículas que sofre uma condensação de Bose-Einstein.

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T18:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FabianaCrepaldi_M.pdf: 641786 bytes, checksum: 3ad10b2c805c9e482149ea1dc4d5cdce (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Investigamos a existência de dissipação de energia induzida por caos do ponto de vista da Mecânica Quântica. Para isso, analisamos o comportamento de um oscilador harmônico acoplado ao sistema de baixa dimensionalidade conhecido como Nelson. Observamos a evolução temporal de um pacote de ondas, tomando o traço nas variáveis do sistema caótico, e as energias médias de casa subsistema. Os resultados numéricos mostram um atraso na evolução do pacote compatível com o teorema adiabático. Embora não haja evidências conclusivas de dissipação, observamos oscilações na energia média do oscilador características do processo difusivo / Abstract: We investigate the existence of energy dissipation induced by chaos from the quantum mechanical point of view. We study the behavior of a harmonic oscillator coupled to a low dimensional chaotic system known as Nelson. We look at the time evolution of a wave packet tracing out the coordinates of the chaotic system. We also look at average energies of each sub-system. The numerical results show a delay in the time evolution of the packet compatible with the adiabatic theorem. Although there are no strong evidences of dissipation, we observe oscillations in the average energy of the harmonic oscillator which are characteristic of diffusive processes / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Eugenio Spano Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazza_RicardoAugusto_M.pdf: 24943190 bytes, checksum: bbead42234f22c9a283f30321b17c4fb (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Mecanismos pulso duplicadores são importantes em aplicações biomédicas. Podemos utiliza-los no estudo in vitro do escoamento hemodinâmicoe suas possíveis perturbações, tais como estenoses, aneurismas, bifurcações, vaso elasticidade entre outras. A proposta deste trabalho é desenvolver um ferramental matemáticas para modelar e analisar mecanismos pulso duplicadores e propor um novo mecanismo pulso duplicador. O modelo matemático unidimensional é fundamentado nas equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia. Uma analise de escala do sistema é feita, tomando a equação adimensional e formando os grupos adimensionais, representando parâmetros do escoamento, geométricos e dinâmicos. A solução é obtida por meio de dois métodos: um analítico, utilizando a teoria das perturbações e um numérico, desenvolvido no software Mathematica ¿MARCA REGISTRADA¿. As ferramentas matemáticas são aplicadas para analisar o comportamento dinâmico do novo mecanismo pulso duplicador, sem válvulas. O princípio de funcionamento, baseia-se no fato de podermos decompor uma onda em duas componentes, uma constante, representando a média temporal e uma de flutuação, representando os níveis de oscilação. O responsável pela componente constante é um tanque de nível constante e pela componente de flutuação é o deslocamento oscilatório de um pistão, que é controlado por microcomputador / Abstract: Pulse duplicators simulators are useful devices in biomedical applications. They can simulate in vitro flow phenomena related to arterial blood flow such as: stenosis, aneurysms, bifurcations, vessel elasticity among others. The purpose of this work is two-fold: develop mathematicaltools to model and analyze pulse duplicators simulators and the propose a new conceptual design of pulse duplicator. The one-dimensional mathematical model is founded on the conservations equations of mass, momentum and energy. A scale analysisis performed on the system rendering the equations in dimensionless form plus dimensional groups representing geometric and dynamic flow parameters. The solution is obtained by means of two methods: one analytical approximated method with the use of perturbation theory and the other a numericalmethod developed in the Mathematicaâ. The mathematicaltools were applied to analyzethe dynamicbehavior of a new valveless pulse duplicator designoThe pulse duplicator concept relies on the decomposition of a given waveform in twO components: DC and AC levels which represent, respectively, the waveform time average and fluctuatingcomponents. The waveformDC component is supplied by a constant head tank while the AC component is given by a reciprocating piston pump controlled by a computer / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Neste trabalho um ';problema de seqUenciamento da produç~oé abordado empregando-se o enfoque de DEDSCDiscret Euent DYhamic SystemsJ. Particular atenç~o é dedicada à análise de perturbaç~o. que é fundamental nesta abordagem e que possibilita.através da concatenação do uso de dados reais (ou simulados) comum ent';oque ana11tico.a obtenç~o de lnf"';ormaç~s do desempenho do sistema em configuraç&s próximas à nominal. Um modelo t1pico de célula de manu~atura aut.omatizada é estudado. Técnicas de análise de perturbação s~o aplicadas a este modelo. permitindo a obtenç~o de informações que podem ser utilizadas. por exemplo. na avaliaçã:o de sensibilidade. em relaçã:o ao tempo médio de serviço, e otimizaçã:o '; do desempenho. Um algori tmo para a obtenção do gradiente do indice de desempenho. a partir da análise de perturbação. Á apresent.ado, e apl i cado em um aI gor i tmo de oti mi zação do ti pó gradient.e est.ocást.ico. obJet.ivando melhorar a produtividade da pÍanta.Um ambiente integrado para simulaç~o. análise de perturbação e otimização dê desempe~ho é desenvolvido e utilizado .. em um exemplo de um sist.ema t';lexivel de manuf';atura.

Com o advento dos satélites artificiais, o estudo sobre micro-gravidade ganhou importância fundamental face a grande utilidade desta em diversas áreas. Norte-americanos, soviéticos e em breve europeus, se destacam como os mais avançados em estudo desta natureza graças as estações orbitais e veículos reetráveis que possuem. A China conseguiu entrar neste pequeno circulo de pesquisas sobre micro-gravidade através de seu satétite recuperável, o BIO-SATELLITE. Nele, experimentos são desenvolvidos enquanto em órbita e analisados em terra graças ao retorno deste por meio de controladores automáticos, aterrissando em pontos previamente estabelecidos. Este trabalho está voltado para a análise da dinâmica de reentrada atmosférica, onde os parâmetros essenciais desta missão são discutidos de maneira genérica tais como janela de reentrada, desceleração, aquecimento aerodinâmico, empuxo nescessário para efetuar uma reentrada que atenda aos níveis de limitação física, ponto de aterrissagem e análise das dimensões do paraquedas para um freamento em altitudes próximas ao ponto de ímpacto. Apesar de ser um trabalho com abordagem genérica, procura-se nele uma relação o mais próximo possível da realidade, mostrando a viabilidade deste como projeto.

Este trabalho trata do movimento translacional-rotacional de um satélite imerso em um meio gasoso e sujeito a atração gravitacional de um corpo central esférico e homogêneo, o satélite esférico e triaxial e são adotados dois modelos de força do arrato. As equações do movimento são obtidas utilizando se o formalismo hamiltoniano com um termo dissipativo, onde as variáveis de Delaunay o movimento translacional. São obtidas as equações médicas do movimento, preservando se os termos seculares e ressonantes. Estuda se o movimento próximo à ressonância spin-órbita 1 : 1 , analisando o sistema ressonante para cada modelo de arrasto.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-15. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:26Z : No. of bitstreams: 1 000864586.pdf: 3318763 bytes, checksum: 1aae1966dc41e12f7687a6926775e1d9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho estudaremos a dinâmica de rotação de exoplanetas perturbados pela presença de um terceiro corpo. Será dada ênfase em aplicações a exoplanetas com parâmetros físicos (e.g. raio e massa) compatíveis com uma constituição do tipo terrestre (e.g. rochosos). Numa primeira etapa a rotação do exoplaneta é perturbada apenas pelo torque da estrela central. Em seguida, o modelo é estendido para incluir a influência gravitacional de um companheiro. Exploraremos numericamente os problemas utilizando as técnicas de superfície de seção, a análise espectral e mapas dinâmicos para diferentes condições iniciais. Mostramos que, dependendo das condições iniciais e parâmetros do sistema planetário, a rotação do planeta pode ser irregular devido à perturbação do terceiro corpo. Em particular, a Super-Terra Kepler-11b pode ter seu regime de rotação na ressonância spin-órbita 1 : 1, estável no domínio no problema de dois corpos, altamente perturbada pelo planeta Kepler-11c devido à configuração orbital de ambos estarem relacionadas com uma ressonância 5 : 4 de movimentos médios. Também faremos uma introdução ao estudo dos efeitos dissipativos na rotação de exoplanetas induzidos por maré para os planetas Kepler-10b e Corot-7b. E por fim calcularemos a probabilidade de captura na ressonância spin-órbita 3 : 2 para o planeta Mercúrio / In this work we study the dynamics rotation of exoplanets disturbed by a third body. Emphasis will be placed on exoplanets with physical parameters (e.g. radius and mass) consistent with Earth's. In the first step the rotation of the exoplanet is disturbed only by the torque of the central star. Then the model is extended to include the gravitational influence of a companion. We numerically explore the problem using surface of sections, spectral analysis and dynamic maps for several initial conditions. We show that, depending on the initial conditions and parameters of the planetary system, the planet's rotation can be irregular due to the disturbance of the third body. In particular, the Super-Earth Kepler-11b can have its rotation in 1 : 1 spin-orbit resonance, stable in the problem of two bodies, highly disturbed by the planet Kepler- 11c due to orbital configuration close to the 5 : 4 mean motion resonance. We will also show an introduction of dissipative effects in the exoplanet's rotation induced by tides, applied to the planets Kepler-10b and Corot-7b. Finally we calculate the capture probability in the spin-orbit resonance 3 : 2 to Mercury / FAPESP: 2012/21611-5 / FAPESP: 2014/11163-0

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar. / Coorientador: Jeferson de Lima Tomazelli. / Doutor

Neste trabalho, apresentamos uma solução analítica para as equações difusivas unidimensionais da Teoria Geral de Perturbação em uma placa heterogênea, isto é, apresentamos as soluções analíticas para os problemas de autovalor para o fluxo de nêutrons e para o fluxo adjunto de nêutrons, para o cálculo do fator de multiplicação efetivo (keff), para o problema de fonte fixa e para o problema de função auxiliar. Resolvemos todos os problemas mencionados aplicando a Transformada de Laplace em uma placa heterogênea considerando um modelo de dois grupos de energia e realizamos a inversão de Laplace do fluxo transformado analiticamente através da técnica da expansão de Heaviside. Conhecendo o fluxo de nêutrons, exceto pelas constantes de integração, aplicamos as condições de contorno e de interface e resolvemos as equações algébricas homogêneas para o fator de multiplicação efetivo pelo método da bissecção. Obtemos o fluxo de nêutrons através da avaliação das constantes de integração para uma potência prescrita. Exemplificamos a metodologia proposta para uma placa com duas regiões e comparamos os resultados obtidos com os existentes na literatura.