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

O trabalho propõe a aproximação da educação e da ciência com relação às artes, valorizando assim, nessas áreas, a sensibilidade e a sensorialidade, a criatividade, a dimensão de ruptura com o senso comum, a referência à beleza, à ludicidade e ao prazer. Uma investigação mais teórica dialoga constantemente com e é permeada pelo relato de uma experiência pedagógica desenvolvida no curso de licenciatura em Física do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo - IFSP. Nesta experiência, desenvolvemos um aprofundamento da escuta e do diálogo, verbal e não-verbal, por meio da dinâmica de jogos teatrais, procurando, através desses jogos, tornar mais presente uma dimensão corporal e expressiva em associação com a reflexão sobre o conhecimento físico e sobre a atuação docente. Procuro tecer analogias entre as concepções de espaço e tempo físicos - com ênfase na noção de relatividade - e concepções que podem ser associadas a expressões artísticas e a trabalhos filosóficos e especulativos. A exploração do desenvolvimento histórico dessas concepções, buscando destacar a relação com distintas visões de mundo, pretende alimentar proposições de jogos e atividades pedagógicas que permitam abordar esses temas privilegiando a contextualização cultural e as repercussões no imaginário. / This work proposes a connection between education and science in relation to arts, valuing sensibility and sensory feeling, creativity, the context of bursting the common sense, and the reference to beauty, playfulness and pleasure. A more theoretical investigation constantly interacts with and is permeated by reports of a pedagogical experience developed in the degree course of Physics of the Federal Institute of Education, Science and Technology of São Paulo (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo) - IFSP. In such experience, we have strengthened the hearing and the verbal and non-verbal dialog by means of theater games, aiming at achieving through such games a corporeal and expressive approach in association with the thinking of the physical awareness and the teachers\' action. I intend to draw analogies between the concepts of space and time in physics - emphasizing on the notion of relativity - and concepts that might be associated to artistic expressions and philosophical and speculative works. Seeking to call the attention to the relation with different world-views, the exploration of the historic progress of those concepts envisions to stimulate proposals of games and pedagogic activities that enable the approach to such topics by focusing on cultural context and repercussions on the imaginary.

Submitted by Douglas Benndorf Rodrigues null (dbenndorf@yahoo.com.br) on 2017-01-17T06:06:36Z No. of bitstreams: 1 HamiltVincSpin2_V7.pdf: 644680 bytes, checksum: 7826f04e2072b12f1597892b97b67791 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-20T13:54:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigues_db_me_guara.pdf: 644680 bytes, checksum: 7826f04e2072b12f1597892b97b67791 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T13:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigues_db_me_guara.pdf: 644680 bytes, checksum: 7826f04e2072b12f1597892b97b67791 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho abordamos de forma introdutória o tratamento de sistemas singulares, em especial as teorias de Maxwell, Proca e Fierz-Pauli, e obtemos resultados originais para a família de modelos de spin-2 massivos do tipo não-Fierz-Pauli. Tendo como ferramenta principal o método de Dirac para sistemas vinculados, escrevemos a densidade de hamiltoniana primária do modelo LnF P , obtemos seus vínculos primários, secundários, terciários e quartenários, assim como os multiplicadores de Lagrange. Calculamos também o número de graus de liberdade independentes e mostramos a positividade da hamiltoniana reduzida. / In this work, we approach in an introductory way the treatment of singular systems, especially the theories of Maxwell, Proca and Fierz-Pauli, and obtain original results for the non-Fierz-Pauli family of massive spin-2 models. Having as main tool the Dirac method for constrained systems, we write the primary Hamiltonian density of the LnF P model, obtain their primary, secondary, tertiary and quaternary constraints, as well as Lagrange multipliers. We calculate the number of independent degrees of freedom of the model and demonstrate the positivity of the reduced Hamiltonian.

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Banca: Alberto Saa / Banca: Patrício Anibal Letelier Sotomayor / Mestre

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).

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.

Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-24T18:20:35Z No. of bitstreams: 1 0-Thesis.pdf: 349725 bytes, checksum: a61b999c76db9b574769428cae02bc08 (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: - Passar na biblioteca para elaborar a ficha catalográfica que deverá ser inserida na dissertação antes de inserir no repositório. A ficha deve consta no PDF - Corrigir o título, pois no pdf o título está em inglês. Portanto, o campo título deve ser preenchido em inglês e o campo titulo alternativo em português - entrada do seu nome deve ser pelo sobrenome do seu pai. - Se o sobrenome do seu pai for Malpartida --> deve ser preenchido Malpartida, Johan Renzo Salazar - Se o sobrenome do seu pai for Salazar --> deve ser preenchido Salazar Malpartida, Johan Renzo - Faltou inserir o abstract - Faltou preencher o campo área de concentração - Faltou preencher o campo Linha de pesquisa on 2018-09-25T17:29:41Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T13:20:52Z No. of bitstreams: 2 ficha catalográfica -Johan Renzo Salazar malpartida (1).pdf: 84996 bytes, checksum: 67952920d1945336e50e78b9a7752d7d (MD5) 0-Thesis.pdf: 440560 bytes, checksum: b830fa43b5d20651d6f0b7a1cd7998c9 (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Johan, Conforme orientação que foi dada ontem, a ficha catalográfica precisa ser inserida no pdf da dissertação, logo após a folha de rosto, onde consta o titulo, seu nome, orientador... on 2018-09-26T14:44:32Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T15:50:22Z No. of bitstreams: 3 ficha catalográfica -Johan Renzo Salazar malpartida (1).pdf: 84996 bytes, checksum: 67952920d1945336e50e78b9a7752d7d (MD5) 0-Thesis.pdf: 440560 bytes, checksum: b830fa43b5d20651d6f0b7a1cd7998c9 (MD5) 0-Thesis.pdf: 471654 bytes, checksum: 992ba3db7e6190e79618954b961abc5e (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Johan, Por favor, a ficha precisa ser anexada do jeito que foi enviada. A mesma ficou desconfigurada no pdf. Ela tem que ficar centralizada na parte inferior da página, do jeito que foi enviada Favor deletar os arquivos antigo e manter um único arquivo on 2018-09-26T18:16:10Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T18:37:13Z No. of bitstreams: 1 0-Thesis-merged.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) / Approved for entry into archive by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br) on 2018-09-27T17:57:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salazarmalpartida_jr_me_ift.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T17:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salazarmalpartida_jr_me_ift.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) Previous issue date: 2018-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Como é bem conhecido, a relatividade especial de Einstein, cuja cinemática é governada pelo grupo de Poincaré, deixa de valer na escala de Planck devido à existência de uma escala de comprimento invariante, dada pelo comprimento de Planck. Por essa razão, ela é incapaz de descrever a cinemática naquela escala. Uma solução possível para esse problema, a qual preserva a simetria de Lorentz — e consequentemente a causalidade — é substituir a relatividade especial de Einstein por uma relatividade especial na qual a cinemática é governada pelo grupo de de Sitter. Claro que uma mudança na relatividade especial irá pruduzir mudanças concomitantes na relatividade geral, a qual se torna o que chamamos de relatividade geral modificada por de Sitter. Trabalhando no contexto dessa teoria, o objetivo desse trabalho é deduzir a fórmula geral da aceleração relativa entre duas geodésicas próximas, a qual leva à equação do desvio geodésico modificada por de Sitter. Uma análise simples dos efeitos adicionais induzidos pela cinemática local de de Sitter é apresentada. / As is well-known, the Poincaré invariant Einstein special relativity breaks down at the Planck scale due to the presence of an invariant length, given by the Planck length. For this reason, it is unable to describe the spacetime kinematics at that scale. A possible solution to this problem that preserves Lorentz symmetry — and consequently causality — is arguably to replace the Poincaré invariant Einstein special relativity by a de Sitter invariant special relativity. Of course, a change in special relativity produces concomitant changes in general relativity, which becomes what we have called de Sitter modified general relativity. By working in the context of this theory, the purpose of this work is to deduce the general relative acceleration between nearby geodesics, which leads to the de Sitter modified geodesic deviation equation. A simple analysis of the additional effects induced by the local de Sitter kinematics is presented. / 33015015001P7

A questão de como sistemas quânticos correspondem a sistemas clássicos existe desde o surgimento da mecânica quântica e parece ser algo natural de se perguntar. E também desde o principio da mecânica quântica estados coerentes são usados para responder esse tipo de questão, já que eles são, em certo sentido, os estados quânticos mais próximos a estados que descrevem sistemas clássicos. Seguindo os resultados de Hepp, que mostrou a correspondência tantopara o caso da mecânica quântica não relativística quanto para o caso de camposBosônicos relativísticos, mostramos a correspondência entre sistemas Bosônicos livres em um espaço-tempo de de Sitter e soluções da equação de Klein-Gordon neste mesmo espaço.Após introduzir os conceitos relevantes e construir a álgebra que descreve sistemas Bosônicos livres em um espaço globalmente hiperbólico, construímos estados coerentes para álgebras CCR na forma de Weyl e provamos o limite semi-clássico para uma região próxima à origem (ou, para um tempo fixo, em todo espaço de de Sitter). Além disso provamos que este limite independe do estado de vácuo---que, em geral, não é único. / The question of the correspondence between quantum and classical systems is an issue since the beginnings of quantum mechanics and it seems like a natural question. Also since the start of quantum mechanics coherent states were used to answer this sort of question, since they are, in a sense, the quantum states closest to states that describe classical systems. Following the results of Hepp, who showed the correspondence for the case of non-relativistic quantum mechanics as well as for relativistic Bosonic fields, we show the correspondence between free Bosonic field in a de Sitter space-time and the solutions of the Klein-Gordon equation in that same space-time. After introducing the relevant concepts and the construction of the algebra that describes free Bosonic systems in a globally hyperbolic space-time, we construct coherent states for CCR algebras in Weyls form, and we prove the semi-classical limit for a region close to the origin (or, for a fixed time, in the whole de Sitter space-time). We also prove that this limit is independent of the vacuum statewhich might not be unique.

Nesta tese, nós estabelecemos algumas correspondências entre a dinâmica de campos escalares clássicos em certos espaço-tempos de fundo e duais algébricos apropriados. Os cenários estudados incluem soluções tipo buraco negro com constante cosmológica não nula e os espaçostempos conhecidos como geometrias quase-extremas. Com base em várias propostas na literatura, associamos certos elementos próprios da dinâmica escalar a uma representação apropriada de uma álgebra relacionada com a invariância das equações de movimento escalar sob transformações conformes. Em particular, nós associamos representações de peso maior de dimensão infinita da álgebra sl(2,R) com modos e frequências quase-normais de campo escalar em geometrias quase-extremas e geometrias assintóticamente Anti de Sitter. / In this thesis, we establish some correspondences between dynamics of classical scalar fields in certain background spacetimes and appropriate algebraic duals. The scenarios studied include black hole solutions with non-zero cosmological constant and the spacetimes known as near extremal geometries. Based on several proposals in the literature, we associate certain elements proper to scalar perturbative dynamics to an appropriated representation of an algebra related with the invariance of the scalar equations of motion under conformal transformations. In particular, we associate infinite dimensional highest weight representations of the algebra sl(2,R) to quasinormal modes and frequencies of scalar fields in near extremal geometries and asymptotically Anti de Sitter geometries.

Nesta dissertação são explorados efeitos clássicos e semi-clássicos em espaços-tempos quase-extremos. Na classe de geometrias tratadas aqui, uma região estática entre dois horizontes é considerada, de forma que estes horizontes estão muito próximos e as suas gravidades superficiais são muito pequenas. Este limite quase-extremo surge em vários contextos de interesse, envolvendo buracos negros assintoticamente de Sitter, buracos de minhoca e buracos negros em universos com seção espacial compacta. No trabalho desenvolvido, buracos de minhoca ligando duas regiões com horizontes cosmológicos são estudados em detalhes. Uma vez caracterizada, algumas das propriedades clássicas destas estruturas e efeitos semi-clássicos são explorados. O tratamento quântico proposto leva naturalmente a uma caracterização termodinâmica associada aos horizontes atrapantes presentes na geometria. Consideramos especificamente propriedades térmicas associadas a um campo escalar nos espaços-tempos de interesse. Uma revisão do formalismo de Hayward é feito, com a sua adaptação para espaços-tempos importantes. Buracos de minhoca no regime quase-extremo são discutidos em detalhes. / In this dissertation, classical and semi-classical effects in quasi-extreme spacetimes are explored. In the class of geometries treated here, a static region between two horizons is considered, in such a way that these horizons are very close and their surface gravities are very small. This quasi-extreme limit appears in several contexts of interest, such as asymptotically de Sitter black holes, wormholes and black holes in universes with compact spatial section. In the developed work, wormholes connecting two regions bounded by cosmological horizons are studied in detail. Once some of the classical properties of these structures are characterized, semi-classical effects are explored. The proposed quantum treatment naturally leads to a thermodynamic characterization associated to the trapping horizons present in the geometry. We specifically consider thermal properties associated to a scalar field in the spacetimes of interest. A review of Hayward\'s formalism is presented, with a proper adaptation to important space-times. Wormholes in the near extreme regime are discussed in detail.