MENDES, Wendel Macedo. Localização de Férmions em D dimensões. 2013. 55 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-23T19:20:31Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_wmmendes.pdf: 369040 bytes, checksum: cd60b4ab7c07a63351d2b9dd5a277139 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-23T19:38:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_wmmendes.pdf: 369040 bytes, checksum: cd60b4ab7c07a63351d2b9dd5a277139 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T19:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_wmmendes.pdf: 369040 bytes, checksum: cd60b4ab7c07a63351d2b9dd5a277139 (MD5) Previous issue date: 2013 / In this work we analyzed the localization of fermions of spin-1/2 in a D-dimensional bulk in a (D-2)-branes scenario. The model used for this is a dimensional extension of models Randall-Sundrum (RS) and thick branes. It is known as co-dimension 1 model. The obtained results are based in no-factorizable geometry type Anti-de Sitter. During the zero mode localization process, it is uses both the Randall-Sundrum metric as a metric with smooth warped factor that depends on the coordinate of extra dimension, frequently used in thick brane models. As the spin-1/2 representations change with dimension of spacetime, the localization process, somehow, must take into account the dimensionality of bulk. Based on these models, one finds that the localization fermions in (D-2)-branes changes when the spacetime is par or odd. They are not located when the dimensionality of bulk is par an only one of chiralities can be located when D is odd. / Nesse trabalho é analizado a localização de férmions de spin 1/2 em um bulk D-dimensional em um cenário de (D-2)-branas. O modelo usado para tal é uma extensão para mais dimesões dos modelos Randall-Sundrum (RS) e de brana espessa. Ele é conhecido como modelo de codimensão 1. Os resultados obtidos são fundamentados em uma geometria não-fatorizável do tipo Anti-de Sitter. Durante o processo de localização do modo zero, usa-se tanto a métrica de Randall-Sundrum como uma métrica com fator de dobra suave que depende da coordenada da dimensão extra, frequentemente usada nos modelos de brana espessa. As representações de spin 1/2 variam com a dimensão do espaço-tempo, então o processo de localização deve levar em conta a dimensionalidade do bulk. Baseados nesses modelos, descobre-se que a localização de férmions em (D-2)-branas muda quando o espaço-tempo é par ou ímpar. Eles não são localizados quando a dimensionalidadedo bulk é par e somente uma das quiralidades pode ser localizada quando D é ímpar.

Este trabalho é a narrativa de uma experiência didática de aplicação de um módulo que abordou um tópico de Física Moderna e Contemporânea, a Teoria da Relatividade Restrita, no Ensino Médio. A proposta foi aplicada em uma escola particular situada no município de Arroio do Meio, RS, em uma turma de terceira série do nível médio regular, sob o referencial teórico da teoria cognitiva de Jean William Fritz Piaget (1896-1980) e sob o referencial epistemológico de Thomas Samuel Kuhn (1922-1996). Descreve-se o planejamento das aulas, a implementação da proposta e os resultados obtidos com sua aplicação em sala de aula na modalidade de um curso extraclasse. A forma como o módulo foi pensado e o nível de profundidade que foi possível alcançar aparecem ao longo do texto, que também oferece uma revisão da literatura em que a relevância da inclusão da Física Moderna e Contemporânea no currículo do Ensino Médio é discutida. Os resultados indicam que é possível trabalhar tópicos de Física Moderna e Contemporânea no ensino regular, que os alunos apreciaram e mostraram disposição para aprender assuntos atuais e que o esforço para introduzir pequenas atualizações curriculares é válido e precisa ser incentivado como uma das possíveis alternativas para se alcançar a melhoria de qualidade de ensino na Educação Básica. Ao final, um produto educacional em formato de texto de apoio, orientação e motivação aos professores de Física é apresentado. / This work is the narrative of a didactic experience of application of a module that addressed a topic of Modern and Contemporary Physics, the Special Theory of Relativity, in High School. The proposal was applied in a private school located in the county of Arroio do Meio, RS, for one group of third grade of regular secondary level, under the theoretical framework of cognitive theory of Jean William Fritz Piaget (1896-1980) and under the epistemological framework of Thomas Samuel Kuhn (1922-1996). It describes the planning of classes, the implementation of the proposal and the results obtained from its application in the classroom in the form of an extracurricular course. The way the module has been designed and the level of depth that was achieved is discussed throughout the text, which also provide a review of the literature in which importance of inclusion of Modern and Contemporary Physics in High School curriculum is discussed. The results indicate that it is possible teach subjects of Modern and Contemporary Physics in regular education. The results also indicated that students enjoyed and showed willingness to learn current issues and the effort to introduce small curriculum updates is valid and needs to be encouraged as one of the possible alternatives to achieve the improvement of teaching quality in basic education. At the end, an educational product in form of text, guidance and motivation to physics teachers is presented.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, procuramos soluções exatas das equações de campo de Einstein em Relatividade Geral que descrevem um fluido perfeito em um espaço-tempo estático com simetria esférica. A técnica utilizada para encontrar essas soluções é o algoritmo de Kovacic, que pode ser aplicado a equações diferenciais ordinárias lineares e homogêneas de segunda ordem com coeficientes racionais. Esse algoritmo é capaz de nos dar soluções fechadas em termos de funções liouvillianas, se tal equação tiver esse tipo de solução. Para esse fim, vários sistemas de coordenadas foram investigados até encontrar o que fosse mais adequado à aplicação do algoritmo. Impondo que a função da métrica 11 g seja racional, ficamos com uma equação diferencial linear e homogênea de segunda ordem que tem coeficientes racionais. Nesse trabalho, as formas arbitradas foram: g11=-A/4x x-z1/x-Z1, g11=-A/4x x-z1/(x-Z1)(x-Z2), g11=-A/4x (x-z1) (x-z2)/x-Z1 e g11= -A/4x (x-z1) (x-z2)/ 4x(x-Z1) (x-Z2) onde x é uma coordenada espacial da métrica e Α, z1 , z2 , Z1 e Z2 são parâmetros dos modelos. Depois de obter soluções analíticas, verificamos se elas satisfazem determinadas condições físicas e, então, poderiam ser utilizadas como modelos de estrelas de nêutrons sem rotação (estrelas de alta densidade).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225130.pdf: 1055582 bytes, checksum: c27fab0a0dd77785cf43feef396e7d5b (MD5) / Com base na idéia de que as teorias modernas devam ser incorporadas ao conteúdo clássico no ensino de Física, este trabalho tem como objetivo a elaboração e análise de uma proposta para discutir tópicos da Teoria da Relatividade Restrita, com estudantes do primeiro ano do Ensino Médio, a partir de conceitos da Mecânica. A avaliação da pertinência de estratégias didáticas para essa discussão, bem como a análise da evolução conceitual dos estudantes promovida pela mesma, são, dessa forma, os focos principais deste estudo. Partindo dos conceitos de referencial e tempo, normalmente negligenciados no ensino da Cinemática, uma seqüência didática, embasada na metodologia dos três momentos pedagógicos (DELIZOICOV e ANGOTTI, 1991), foi elaborada e testada em caráter exploratório. Os resultados do estudo piloto indicaram fatores potenciais para a reestruturação da proposta, a qual foi novamente aplicada, em outra turma, com um olhar mais aprimorado e consciente do pesquisador sobre a situação. A gravação das aulas em vídeo permitiu acompanhar o processo de ensino. O comportamento dos estudantes frente a situações de conflito confirmou o previsto pela teoria da equilibração de Piaget, e as discussões recortadas de episódios de ensino evidenciaram o papel dos mediadores na construção do conhecimento, fundamental segundo a teoria sócio-interacionista de Vygotsky. Em relação à concepção de aprendizagem, trabalhou-se em concordância com o modelo de Mortimer (1994), o qual defende que o ensino de ciências deva promover a evolução de um perfil conceitual, através da construção de novas áreas desse perfil e da tomada de consciência, pelo educando, do contexto onde cada área é aplicável. Dessa forma, pôde ser verificada, especificamente, a ampliação do perfil conceitual de tempo dos estudantes, promovida pela construção da noção relativística.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-20T03:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342638.pdf: 2678352 bytes, checksum: 3a2c58e60f7a6f3b39e995ffb87c1856 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho propõe o desenvolvimento, a aplicação e avaliação, de um módulo de ensino que aborda a evolução histórica do conceito de simultaneidade, da Antiguidade até o início do século XX. Esse trabalho foi motivado pela a necessidade de fomentar uma imagem mais fidedigna sobre a ciência, evitando as simplificações e distorções mais comuns, e também a insuficiência de discussões sobre esse conceito em livros de física geral universitários. O objetivo geral foi o de recontextualizar historicamente o conceito de simultaneidade, visando promover discussões conceituais e epistemológicas sobre o mesmo, em uma disciplina de História da Física. No desenvolvimento desta pesquisa, procedeu-se uma estudo histórico, articulado com uma análise da abordagem do conceito de simultaneidade em livros de física geral utilizados no ensino universitário. Elaborou-se um módulo de ensino potencialmente significativo, que tem como elemento central um texto base de quarenta e quatro páginas, aplicado uma única vez em uma amostra de sete alunos em uma disciplina sobre História da Ciência, da Universidade Federal de Santa Catarina. A avaliação ocorreu nos marcos da pesquisa qualitativa, utilizando uma triangulação de instrumentos: observação livre, conjunto de questões (escrito) e uma entrevista semiestruturada. A análise indicou que o conjunto de questões produziu os dados mais satisfatórios, em que aproximadamente três quartos das respostas atingiram os objetivos propostos. Foi possível identificar diversas posições conceituais e epistemológicas dos alunos, relativas ao desenvolvimento histórico do conceito de simultaneidade. Em geral, os alunos sinalizaram a importância de rediscutir o conceito de simultaneidade à luz de seu percurso histórico. Apesar da pequena amostra de alunos, os resultados iniciais desta aplicação mostraram que tema é bastante fértil e indicam a continuidade da exploração do tema em pesquisas futuras.<br> / Abstract : This thesis proposes the development, implementation and evaluation of a teaching module that addresses the historical evolution of the concept of simultaneity - from antiquity to the early 20th century. This project was fostered to sustain a more reliable picture of science, avoiding ordinary simplifications and distortions, and also enhance attention for this concept an its historiographic frame on university general physics books. The overall objective was to historically approach the concept of simultaneity, promote conceptual and epistemological critical analysis in a History of Physics course. The research was based on a historical review of the concept of simultaneity and how this issue was assessed in higher education general physics books. A potentially meaningful teaching module was designed and applied in a seven-sample students History of Science course class, at Universidade Federal de Santa Catarina. The evaluation was based on qualitative research endorsed by triangulation tools: free observation, questionnaire and semi-structured interview. Data analysis indicated that the questionnaire achieved satisfactory goals, nearly three quarters of the responses reached the aimed objectives. It was possible to identify that the students made several conceptual and epistemological appointments during the process. Finally, the students concluded that is particularly important re-discuss the concept of simultaneity in the light of its historical progress. Despite the small students sample, the results of this application showed that this theme is very fertile and can be continued in a future research.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação. Programa de Pós-Graduação em Educação. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195776.pdf: 2594563 bytes, checksum: c6aa06b70eea82086777a2c68727acee (MD5) / Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM, 1999) propõem, entre outras coisas, que a área de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias desenvolva no aluno competências e habilidades que lhe permitam obter uma visão crítica sobre a natureza da ciência e do conhecimento científico. Considerando-se que esta temática quase não é abordada na disciplina de Física, em particular, devido à pouca disponibilidade de material didático e, muitas vezes, também por dificuldades epistemológicas dos próprios professores, sugere-se neste estudo uma alternativa para levar à sala de aula essa discussão, apresentando um módulo didático centrado em aspectos históricos e filosóficos da Teoria da Relatividade Restrita. São descritas, inicialmente, as principais características da corrente empirista-indutivista de ciência. Enfatiza-se em seguida que, como forma de descrever o trabalho científico, esta é uma visão considerada inadequada pela filosofia da ciência contemporânea, argumentando-se sobre as suas limitações. Mostra-se também que o método científico encontra-se, ainda, difundido em livros de Física, Química e Biologia do Ensino Médio e de Ciências do Ensino Fundamental, sendo que a concepção empirista da ciência faz parte inclusive do ideal de ciência da maioria dos professores em exercício nestas áreas, é disseminada pelos meios de comunicação e está presente nas idéias espontâneas dos estudantes do Ensino Médio. Nesta direção, visando contribuir com estratégias para levar à sala de aula reflexões baseadas na filosofia da ciência contemporânea, estruturou-se um módulo didático composto de 15 horas-aula, de acordo com os três momentos pedagógicos de Angotti e Delizoicov (1992): problematização inicial, organização do conhecimento e aplicação do conhecimento. Baseada em uma abordagem histórico-filosófica da Teoria da Relatividade, esta proposta foi testada com 31 alunos de uma 4ª fase do Ensino Médio de uma escola pública do município de Xanxerê, no estado de Santa Catarina. Os resultados mostram uma grande receptividade dos alunos em relação às atividades desenvolvidas e indicam que houve mudança em certas concepções de ciência até então vigentes, o que fica evidente pelo aparecimento de uma visão mais crítica da ciência.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-28Bitstream added on 2014-06-13T18:43:08Z : No. of bitstreams: 1 landulfo_ags_dr_ift.pdf: 1384269 bytes, checksum: 63c70f6df185aec50583b1cc399bbf1b (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Mesmo tratando a gravidade classicamente, a Teoria Quântica de Campos em Espaços Tempos Curvos (TQCEC) faz previsões impressionantes sobre o comportamento de campos quânticos na presença de campos gravitacionais. Entretanto, ao mesmo tempo em que nos revela efeitos surpreendentes, a TQCEC levanta uma série de questionamentos. O desenvolvimento de uma teoria na interface entre a teoria da relatividade, a mecânica quântica e a teoria da informação poderá não só lançar uma nova luz em tais questões como também nos permitir descobrir novos efeitos de gravitação quântica de baixas energias. Entretanto, os efeitos que a teoria da relatividade causa na teoria da informação quântica são não triviais já no espaço-tempo de Minkowski. Faz-se necessáaria portanto uma análise cuidadosa de tais efeitos já no contexto da relatividade especial. Sendo assim, estudamos primeiro o comportamento das desigualdades de Bell usando férmions de spin 1/2 e fótons quando os detetores que medem spin e polarização, respectivamente, movemse com certa velocidade. Além disso, usamos o limite de Holevo para estudar sistemas de comunicação quando as partes que trocam informação tem um movimento relativo. Como um desenvolvimento natural, estudamos diversos aspectos da teoria da informação quântica no contexto da teoria quântica de campos e, em particular, do efeito Unruh. Tais resultados nos permitiram prever o comportamento de qubits nas vizinhanças de um buraco negro de Schwarzschild / Although it treats gravity classically, the Quantum Field Theory in Curved Spacetimes (QFTCS) makes remarkable predictions about de behavior of quantum fields in the presence of gravitational fields. However, these striking discoveries raises several issues. The development of a theory at the interface between the theory of relativity, quantum mechanics and information theory could not only shed new light on such questions as well as allow us to uncover new low-energy quantum gravity effects. However, relativity affects quantum information theory in a highly non-trivial way already in Minkowski spacetime. Therefore, a careful analysis of these effects in the context of special relativity is needed. For this purpose, we begin investigating how the movement of the spin and polarization detectors influences the Bell inequalities using spin 1/2 fermions and photons, respectively. Then, we use the Holevo bound to investigate quantum communication channels when the parts that trade information have a relative motion. As a natural development, we use quantum field theory and, in particular, the Unruh effect to analyze several aspects of quantum information theory. This enables us to predict the behavior of qubits in the vicinity of a Schwarzschild black hole

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3239.pdf: 2960291 bytes, checksum: 67cab796c1e35560b3ffd4cbe624ddd3 (MD5) Previous issue date: 2010-07-07 / This paper presents the development of a course on the subject of special relativity to high school, and the results obtained with its application in the classroom. As background material for this course was prepared a supporting text for the student, as well as a manual to support the teacher. With the help of the software PowerPoint and Isadora were produced, too, multimedia materials, such as animations and interactive simulations in order to make easier the process of meaningful learning of concepts and phenomena of the theory of special relativity. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um curso sobre o tema relatividade especial para o ensino médio, assim como os resultados obtidos com sua aplicação em sala de aula. Como material de apoio a este curso foi preparado um texto de apoio para o aluno, assim como um manual de apoio para o professor. Com a ajuda dos softwares PowerPoint e Isadora foram produzidos, também, materiais multimídias, como animações e simulações interativas com o objetivo de auxiliar no processo da aprendizagem significativa dos conceitos e fenômenos da teoria da relatividade especial.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:49:09Z : No. of bitstreams: 1 000827446.pdf: 2433476 bytes, checksum: 21143e1877ce2199329e3a0432af0606 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Campos escalares, além de possibilitarem uma descrição efetiva de interações mais complexas, surgem como extensões interessantes da Relatividade Geral, candidatos para matéria escura ou como peças-chave em modelos cosmológicos. Sua fenomenologia é rica e pode, a princípio, ser acessada por meio de experimentos e observações. Em particular, configurações astrofísicas que seriam estáveis de acordo com a Relatividade Geral podem se tornar instáveis devido à presença, na Natureza, de certos campos escalares não minimamente acoplados com a gravitação. Recentemente, mostrou-se que essa instabilidade pode se manifestar quanticamente por meio da amplificação das flutuações quânticas do campo e da densidade de energia de vácuo. Esse efeito de dominância do vácuo induzida pela gravitação evidencia o importante papel que podem ter efeitos quânticos em espaços-tempos curvos. O trabalho apresentado nesta Tese tem como objetivo contribuir para um maior entendimento desse efeito, em duas frentes principais. Primeiramente, buscamos esclarecer a relação entre a descrição quântica da instabilidade e a análise clássica dos modos quasinormais do sistema. Em particular, mostramos como flutuações quânticas podem ser simuladas por perturbações clássicas com uma amplitude adequada. Em segundo lugar, estudamos a estabilidade de campos não minimamente acoplados no espaço-tempo de cascas finas esferoidais e com rotação. O objetivo principal desse estudo é caracterizar, em modelos simples, como o espaço de parâmetros da instabilidade se altera quando relaxamos hipóteses assumidas anteriormente, como estaticidade e simetria esférica do espaço-tempo de fundo. A consideração desses aspectos é motivada principalmente pela possibilidade de se colocar vínculos sobre os acoplamentos permitidos na Natureza com base em dados observacionais... / Besides serving as effective models for more complex interactions, scalar fields also arise as interesting extensions of General Relativity, candidates for dark matter or key ingredients in cosmological models. Their phenomenology is rich and may, in principle, be tested by experiments and observations. In particular, generalrelativistic stable spacetimes can be made unstable under the presence of certain nonminimally coupled free scalar fields. It has been shown that this instability may express itself quantum-mechanically through the amplification of quantum fluctuations and of the vacuum energy density of those fields. This effect of vacuum dominance induced by gravity illustrates the important role that quantum effects in curved spacetimes may have. The work presented in this Thesis aims at contributing to a deeper understanding of this effect, along two main lines. First, we clarify the relationship between the quantum approach to instability and the classical analysis of quasinormal modes. In particular, we show how quantum fluctuations can be simulated by classical perturbations of a certain amplitude. Second, we study the stability of nonminimally coupled fields in the spacetime of spheroidal and rotating thin shells of matter, in order to characterize how the parameter space of the instability changes when we drop previously assumed assumptions such as staticity and spherical symmetry of the background spacetime. The consideration of these aspects is mainly motivated by the possibility of using observational data of relativistic stars to constrain the field couplings present in Nature. Possible observational implications of the instability and its relation to other results in the literature are also discussed / FAPESP: 2011/06429-3

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:47Z : No. of bitstreams: 1 000829075.pdf: 2247606 bytes, checksum: bd8a92d06a971ea0775a381f27b0fa24 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Apresentamos resultados de um estudo sistemático do papel das equações de estado no modelo hidrodinâmico. Simulamos colisões Au+Au para duas energias do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), 130 e 200 GeV por nucleon, para compararmos os nossos resultados aos dados experimentais desse acelerador. Utilizando as mesmas condições iniciais e mecanismo de desacoplamento, analisamos os efeitos de diferentes equações de estado sobre alguns observáveis físicos através dos resultados de suas respectivas evoluções hidrodinâmicas. Os observáveis de interesse nesse trabalho são o espectro de partículas, o fluxo elíptico, usado para estudar o impacto das equações de estado nas anisotropias do estado final, e os parâmetros de raio estimados através do efeito Hambury-Brown-Twiss (HBT). São estudadas três diferentes equações de estado, cada uma enfocando diferentes características do sistema formado, tais como a natureza da transição de fase, densidades de estranheza e bariônica. Essas diferentes equações de estado implicam em diferentes respostas hidrodinâmicas sobre os observáveis. Embora as três equações de estado utilizadas no cálculo descrevam razoavelmente bem os dados experimentais, as diferenças observadas são pequenas, demonstrando pouca sensibilidade dos resultados finais a cada escolha particular de equação de estado / We present results of a systematic study of the role of the equation of state in the hydrodynamic model. We simulate Au+Au collisions for two energies of the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), 130 and 200 GeV per nucleon, in order to compare our results to the collider data. By using the same initial conditions and freeze-out scenario, we analysed the effects of different equations of state on some physical observables trough the results of their respective hydrodynamical evolution. The observables of interest investigate here are particle spectra, elliptic flow, used to study the impact of the equations of state on final state anisotropies, and radii parameters estimated by the Hambury-Brown-Twiss effect (HBT). Three different types of equation of state are studied, each focusing on different features of the system, such as the nature of the phase transition, strangeness and baryon densities. These different equations of state imply different hydrodynamic responses on the observables. Although the three equations of state used in the calculations describe the data reasonably well, some small differences are observed, showing weak sensitivity of the results on the particular choice of equation of state / CAPES: 33015015001P7