Orientador: Marcos Vieira Teixeira / Banca: Irineu Bicudo / Banca: Carlos Henrique Barbosa Gonçalves / Resumo: Durante a Idade Média a astronomia era estudada como uma das disciplinas do quadrivium, parte das artes liberais onde se abordava o conjunto das "matemáticas", e no Renascimento o estudo da astronomia como parte das "disciplinas matemáticas" perdurou ainda por algum tempo e diversos estudiosos continuaram a se dedicar à publicação de obras sobre o assunto. Adriaan van Roomen (1561-1615), matemático e médico renascentista, escreveu alguns trabalhos referentes à astronomia, dentre os quais podemos citar a sua Ouranographia sive caeli descriptio (1591). Neste trabalho, apresentamos a primeira tradução da Ouranographia direta do latim para o português e acrescentamos notas e comentários acerca dos assuntos tratados em alguns dos capítulos da obra. Na Ouranographia, percebemos claramente o entrelaçamento entre diversas áreas da ciência, não só no que consideramos como matemática e astronomia, mas também no que diz respeito à astrologia, à filosofia e à história. A Ouranographia de van Roomen é constituída por três livros: no liber primus, descreve genericamente a máquina celeste, sua matéria e forma, seus movimentos e orbes; no liber secundus, descreve o primeiro céu e as linhas e círculos celestes que usamos para nos referenciar estando aqui da Terra; no liber tertius, explica o primeiro móvel, seus círculos e movimentos. Percebemos que van Roomen faz uma compilação de boa parte do conhecimento existente sobre o tema desde a Antiguidade até seu tempo e, através de suas citações, percebemos ainda que ele teve contato com obras de inúmeros autores, se mostrando um grande intelectual / Abstract: During the Middle Ages the astronomy was studied as one of the disciplines of the quadrivium, part of the liberal arts where they approached the "math", and in the Renaissance the study of astronomy as part of the "mathematical disciplines" went even on for some time and several scholars have continued to devote himself to the publication of works on the subject. Adriaan van Roomen (1561-1615), renaissance mathematician and physician, wrote several works about to astronomy, among which we mention its Ouranographia sive caeli descriptio (1591). In this work we present the first direct translation from Latin to Portuguese of the Ouranographia and add notes and comments on the issues addressed in some of the chapters of the work. In the Ouranographia, we clearly see the interconnectedness of different fields of science, not only in what we consider as mathematics and astronomy, but also with regard to astrology, philosophy and history. The van Roomen' Ouranographia consists of three books: in the liber primus, describes generally the heaven machine, its matter and form, their movements and orbs; in the liber secundus, describes the heaven first and the celestial circles and lines that we use to refer being here on Earth, in the liber tertius, explains the mobile first, their movements and circles. We perceive that van Roomen makes a compilation of much of the existing knowledge on the subject from antiquity to his time, and through their citations, we perceive still that he had contact with works by several authors, is showing a great intellectual / Mestre

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Banca: Daniel Augusto Turolla Vanzella / Banca: Ernesto Galvão / Resumo: Não disponível / Abstract: When seeking inspiration for a future theory of quantum gravity, studying black holes is a promising ansatz, since they present us with several puzzles at the intersection of quantum theory and gravity. Among these is their entropy: although there are compelling arguments for its existence, its origin and statistical meaning remain a mystery. Previous work showed that at least some aspects of this phenomenon can be accounted for by the entanglement of quantum fields across the horizon: if a field is globally in a pure state, yet part of it is hidden behind the event horizon, then the reduced state of the remainder possesses non-zero entropy. This is the possibility we explore in the present work, in the simplest of settings: a ground-state escalar field, defined in three-dimensional, flat or unifromily curved space, and derive an expression for the entropy, which is evauated numerically. the results show that the entropy scales with the boundary area of the inaccessible region, a key feature of black hole entropy known as the area law. Furthermore. we conclude that the dominant contribution to the entropy is due to short-range interactions, and discuss some physical implications of this insight for the puzzle of black hole entropy / Mestre

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Banca: Alberto Vasquez Saa / Banca: Daniel Augusto Turolla Vanzella / Banca: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Carlos Monken / Resumo: 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 / Abstract: 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 / Doutor

Orientador: Roberto Nardi / Banca: Marcos César Danhoni Neves / Banca: Maria Inez Mateus Dota / Resumo: A pesquisa identifica alguns padrões relativos às perspectivas dos professores dos anos iniciais do ensino fundamental em relação ao ensino da astronomia e analisa suas reflexões sobre uma possível inserção deste tema na formação inicial e continuada de docentes. A preocupação com o tema é justificada em função do caráter interdisciplinar da astronomia, uma vez que esta interage facilmente com praticamente todas as disciplinas, possuindo grande potencial educativo, além de se constatar empiricamente uma grande difusão de concepções de senso comum referentes aos fenômenos astronômicos. O estudo, de natureza qualitativa, é norteado por uma revisão crítica da literatura na área e a análise dos discursos de uma amostra de docentes dos anos iniciais do ensino fundamental. As enunciações desses docentes sobre temas astronômicos e suas inquietações em relação ao ensino da astronomia são interpretadas segundo os princípios e procedimentos da análise do discurso em sua linha francesa, conforme divulgado no Brasil por Orlandi (1999). Os resultados apontam para a existência de falhas na formação dos docentes em conteúdos de astronomia e, por outro lado, indicam algumas sugestões metodológicas para a prática de ensino sobre o tema. Assumindo a posição de que os conteúdos são preponderantes no desenvolvimento de competências nos estudantes e embasadas em resultados de pesquisas em educação em ciências e nas sugestões metodológicas decorrentes dos discursos dos sujeitos entrevistados, as conclusões desse estudo fornecem subísios para a elaboração de um programa de educação continuada e/ou inicial, visando uma mudança de postura na prática pedagógica dos docentes / Abstract: The research identifies some relative patterns to the teachers' perspectives of the initial years of the fundamental teaching in relation to the teaching of the astronomy and it analyzes their reflections about a possible insert of this theme in the initial and continuous formation of professors. The concern with the theme is justified in function of the character interdisciplinary of the astronomy, once this interacts easily with practically all the disciplines, possessing great educational potential, besides verifying a great diffusion of conceptions of common sense referring empirically to the astronomical phenomena. The study, of qualitative nature, it is orientated by a critical revision of the literature in the area and the analysis of the discourses of a teacher' sample of the initial years of the fundamental teaching. Those teachers' enunciations about astronomical themes and your inquietudes in relation to the teaching of astronomy are interpreted according to the beginnings and procedures of the discourse's analysis in your french line, as published in Brazil by Orlandi (1999). The results appear for the existence of flaws in the teachers' formation in contents of astronomy and, on the other hand, they indicate some methodological suggestins for the teaching practice on the theme. Assuming the position that the contents are preponderant in the development of competences in the students and based in results of researches in science education and in the current methodoological suggestins of the subjects interviewees' discourses, the conclusions of that study supply subsidies for the elaboration of a program of education continued and/or initial, seeking a posture change in pedagogic practice of the teachers / Mestre