Orientador: Álvaro de Souza Dutra / Coorientador: Álvaro de Souza Dutra / Banca: Elias Leite Mendonça / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Roldão da Rocha Júnior / Banca: José Abdala Helayë-Neto / Resumo: Dentro da cosmologia, o modelo ΛCDM é considerado, pela comunidade científica, como aquele que melhor descreve o universo. Todavia, tal modelo sofre de alguns males que ainda precisam ser sanados. Entre eles se destacam o problema da constante cosmológica e o problema da coincidência cósmica. Atribui-se, neste modelo, a expansão acelerada do universo a um ente de origem desconhecida, chamado de energia escura. Parte da solução destes problemas está intimamente ligado em saber a natureza da energia escura. Por outro lado, devido a propriedades intrínsecas do espinor ELKO, faz-se possível atribuir ao mesmo o papel de energia escura. Deste modo, constrói-se aplicações cosmológicas do ELKO que possibilitem a resolução completa ou parcial dos problemas mencionados. Estas aplicações consistem basicamente na análise do sistemas de equações de Friedmann oriundas da anexação do Lagrangeano do ELKO na ação de Einstein-Hilbert. Dentro desse sistema se insere a mão o possível decaimento do ELKO em outros elementos que constituem o universo. Com este se alivia o problema da coincidência cósmica, enquanto que se confirma que o ELKO pode figurar como energia escura por meio dos resultados do sistema geral. Ao fim do trabalho se observa uma outra aplicação do ELKO, desta vez no cenário cosmológico de Einstein-Cartan. Neste se mostra que o modelo cosmológico que contém o ELKO como energia escura, e na presença de termo de torção, é análogo ao modelo cosmológico Λ(t) / Abstract: In cosmology the ΛCDM model is the most accepted way to describe the universe. However, this model suffers some problems that have to be solved. Namely there are two of them which are attached in this thesis. They are the cosmic coincidence and the cosmological constant problem. Due this model it is possible to relate the universe's accelerated expansion to dark energy. Part of solving these problems pass through knowing the origin of dark energy. It is known that the spinor ELKO has some fundamental properties that able scientists to connect them to dark universe elements, e.g. dark energy. So, some applications of ELKO in cosmology have been made in order to explore this possibility and to solve those fundamental problems. These application are based on analyzing ELKO in dynamical systems formed by Friedmann's equations, where these equations comes from putting ELKO's Lagranian in the Einstein-Hilbert action. In this system it is inserted a term of decaying. With such term it is possible to alleviate cosmic coincidence problem. On the other hand it is also possible to justify ELKO as dark energy as wished at the beginning. Last but not least, another application of ELKO in cosmology has been investigated. For such case is was shown that, with some considerations and approximations, ELKO in cosmology allied with Einstein-Cartan formalism can mimic Λ(t) cosmology results / Doutor

Orientador: Denis Dalmazi / Banca: Álvaro de Souza Dutra / Banca: Elias Leite Mendonça / Banca: Bruto Max Pimentel Escobar / Banca: Victor de Oliveira Rivelles / Resumo: Partículas massivas de spin-2 são usualmente descritas pela conhecida teoria de Fierz-Pauli através de um tensor de rank-2 simétrico hµν = hνµ. Recentemente, tem havido um aumento no interesse por teorias que descrevam esse tipo de partícula, principalmente pela possibilidade de oferecer uma explicação alternativa para o problema da aceleração da expansão do universo, pois se o gráviton tivesse uma pequena massa, a força gravitacional diminuiria a grandes distâncias, produzindo tal aceleração. Trabalhos mais recentes têm trazido à tona outras possibilidades além de Fierz-Pauli para se descrever partículas de spin-2 massivas partindo de um tensor de rank-2 não simétrico eµν 6= eνµ, os chamados modelos L(a1). Tendo em vista que toda partícula deve interagir com a gravitação, no presente trabalho buscamos estudar o acoplamento desses novos modelos com um campo gravitacional de fundo. Para isso, a partir da manipulação das equações de movimento, procuramos obter os vínculos necessários para se ter uma teoria com a contagem de graus de liberdade correta. Fizemos também um estudo preliminar da versão sem massa dos modelos L(a1) no espaço curvo a partir da análise das simetrias de gauge existentes. Identificamos ainda os modelos parcialmente simétricos presentes em L(a1) / Abstract: Massive spin-2 particles are usually described by the well-known Fierz-Pauli theory via a symmetric rank-2 tensor hµν = hνµ. Recently there has been an increase of interest in theories describing this kind of particle, especially because they can contribute to explain the accelerated expansion of the universe, since if the graviton has a small mass, the gravitational force would decrease at large distances, producing such accelerattion. In recent works other possibilities, besides the Fierz-Pauli model, which describe massive spin-2 particles starting from a non-symmetric rank-2 tensor eµν 6= eνµ have been found, the so-called L(a1) models. Since every particle has to interact with the gravitation, we have studied the coupling of the new models with a background gravitational field. Therefore, from the manipulation of the equations of motion, we seek for the necessary constraints in order to achieve the correct counting of degrees of freedom. We also have done a preliminary study of the massless version of the L(a1) models in the curved space from the analysis of the gauge symmetries of the theory. We also have identified the partially symmetric models present in L(a1). / Doutor

Submitted by Hemily Gomes Marciano (hemily.gomes@gmail.com) on 2018-04-17T18:10:25Z No. of bitstreams: 1 versão final.pdf: 751892 bytes, checksum: 22aa973b490af1ca393b304a45758dbb (MD5) / Rejected by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Favor basta apenas Inserir a capa, porém é um elemento obrigatório. Deve conter a identificação do trabalho, na seguinte ordem: • Nome da Instituição (centralizado) • Nome completo do autor (centralizado) • Título do trabalho (centralizado) • Subtítulo: se houver, deve ser precedido de dois pontos, evidenciando a sua subordinação ao título • Número do volume, se houver mais de um • Local (cidade) da instituição onde será apresentado (centralizado) • Ano da entrega (centralizado) Agradecemos a compreensão. on 2018-04-18T13:06:59Z (GMT) / Submitted by Hemily Gomes Marciano (hemily.gomes@gmail.com) on 2018-04-18T16:51:34Z No. of bitstreams: 1 Versão Final Tese.pdf: 803694 bytes, checksum: c2cc93bc2be66aef333d543d606bd2f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-19T18:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fortes_hgm_dr_guara.pdf: 803694 bytes, checksum: c2cc93bc2be66aef333d543d606bd2f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T18:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fortes_hgm_dr_guara.pdf: 803694 bytes, checksum: c2cc93bc2be66aef333d543d606bd2f8 (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Partículas massivas de spin-2 são usualmente descritas pela conhecida teoria de Fierz-Pauli através de um tensor de rank-2 simétrico hµν = hνµ. Recentemente, tem havido um aumento no interesse por teorias que descrevam esse tipo de partícula, principalmente pela possibilidade de oferecer uma explicação alternativa para o problema da aceleração da expansão do universo, pois se o gráviton tivesse uma pequena massa, a força gravitacional diminuiria a grandes distâncias, produzindo tal aceleração. Trabalhos mais recentes têm trazido à tona outras possibilidades além de Fierz-Pauli para se descrever partículas de spin-2 massivas partindo de um tensor de rank-2 não simétrico eµν 6= eνµ, os chamados modelos L(a1). Tendo em vista que toda partícula deve interagir com a gravitação, no presente trabalho buscamos estudar o acoplamento desses novos modelos com um campo gravitacional de fundo. Para isso, a partir da manipulação das equações de movimento, procuramos obter os vínculos necessários para se ter uma teoria com a contagem de graus de liberdade correta. Fizemos também um estudo preliminar da versão sem massa dos modelos L(a1) no espaço curvo a partir da análise das simetrias de gauge existentes. Identificamos ainda os modelos parcialmente simétricos presentes em L(a1) / Massive spin-2 particles are usually described by the well-known Fierz-Pauli theory via a symmetric rank-2 tensor hµν = hνµ. Recently there has been an increase of interest in theories describing this kind of particle, especially because they can contribute to explain the accelerated expansion of the universe, since if the graviton has a small mass, the gravitational force would decrease at large distances, producing such accelerattion. In recent works other possibilities, besides the Fierz-Pauli model, which describe massive spin-2 particles starting from a non-symmetric rank-2 tensor eµν 6= eνµ have been found, the so-called L(a1) models. Since every particle has to interact with the gravitation, we have studied the coupling of the new models with a background gravitational field. Therefore, from the manipulation of the equations of motion, we seek for the necessary constraints in order to achieve the correct counting of degrees of freedom. We also have done a preliminary study of the massless version of the L(a1) models in the curved space from the analysis of the gauge symmetries of the theory. We also have identified the partially symmetric models present in L(a1). / 2013/25368-0