Orientador: Pedro Cunha de Holanda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boriero_DanielFrancisco_D.pdf: 1994859 bytes, checksum: a59e512b9fdcb71d04bb5f9702f0fb60 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Cosmologia de neutrinos é a atividade de pesquisa dedicada ao teste de propriedades de neutrinos através de observáveis cosmológicos. Particularmente, as propriedades estudadas e testadas ao longo desta tese de doutorado foram à massa dos neutrinos e o número de estados estéreis. Ambas as propriedades são motivadas pela observação em experimentos terrestres do fenômeno de oscilação entre estados de interação. Diferentemente da existência de estados massivos, os indícios da existência de estados estéreis são tenuemente sugeridos, contudo ambas as propriedades representariam um grande impacto no modelo cosmológico caso sejam observados sinais positivos de suas existências e por esse motivo justificam-se suas análises. A utilização da cosmologia como um laboratório de física de neutrinos é possível graças à imensa abundância de neutrinos remanescentes do universo primordial além da sensibilidade sem precedentes das observações realizadas. Telescópios e detectores em planejamento ou em implementação supostamente alcançarão a sensibilidade equivalente aos valores mínimos das massas determinados pelo fenômeno de oscilação. A perspectiva de tais sensibilidades experimentais deve ser acompanhada pelo aumento equivalente da precisão obtida nas previsões teóricas dos efeitos pelos quais pretende-se detectar a presença de neutrinos massivos ou de estados estéreis. Nesta tese de doutorado, além de ser detalhadamente desenvolvida a teoria e a metodologia convencionais na análise de dados cosmológicos para obtenção de medidas ou limites para estes dois parâmetros, também foram desenvolvidos métodos para aumentar a precisão da previsibilidade teórica. Foram abordados dois desafios teóricos prementes, a imprecisão das previsões no regime não-linear de perturbação para neutrinos massivos e a degenerescência em relação aos parâmetros de modelos cosmológicos estendidos. As melhorias obtidas não compõem soluções definitivas, mas sim metodologias a serem desenvolvidas sistematicamente ao longo da obtenção de novos dados reais e simulados. / Abstract: Neutrino cosmology is the research activity dedicated to test neutrino properties by cosmological observables. Specially, the properties studied and tested along this graduate research were the neutrino mass and the sterile states. Both properties are motivated from observations in terrestrial experiments of the phenomenon of oscillation between interaction states. Differently from the existence of massive states, the signals of sterile states are weakly suggested, however both properties would mean a sizeable impact in the cosmological model in case any positive signal is detected and, therefore, their analysis are justified. The utilization of cosmology as a laboratory of neutrino physics is possible thanks to the high abundance of remaining neutrinos from the primordial universe, besides the unprecedented sensitivity of experimental observations. Telescopes and detectors planned or under construction will supposedly reach the sensitivity equivalent to the minimal neutrinos masses given by the oscillation phenomenum. The perspective of such experimental sensitivities must be followed by the equivalent improvement in the theoretical predictability for the effects with which it is intended to detect a positive signal of massive neutrinos or sterile states. In this Ph.D. Thesis, besides being developed in detail the theory and methodology used in the analysis of cosmological data to measure or constrain these two parameters, we also developed methods and tools to improve the theoretical predictability. Two pressing theoretical challenges were addressed, the imprecision of the predictions in the non-linear regime of perturbations for massive neutrinos and the degeneracy related to parameters of extended cosmological models. The improvements obtained do not make up a definitive solution, but rather methodologies to be systematically developed along with the achivement or the eventuality of new real and simulated data. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Hélio Vasconcelos Fagundes / Mestre

Orientador: Horatiu Srefan Nastase / Banca: Rogério Rosenfeld / Banca: Victor de Oliveira Rivelles / Resumo: Nesta dissertação de mestrado, nós implementamos inflação na supergravidade com o volume de dimensões extras grandes atuando como inflaton. Trabalhamos no contexto N=1, d=4 supergravidade e com inflação gerada por um único campo escalar que assume valores subplanckianos. A Langrangeana de matéria chiral acoplada com supergravidade é derivada desde os primeiros princípios e nós revisamos a cosmologia padrão e as consequências de um universo inflacionário. Então procedemos para a análise da inflação na supergravidade e explicamos o que são dimensões extras. Por fim, nós construímos um modelo de nova inflação e procuramos pela sua compatibilidade com os resultados observacionais obtidos pelo satélite Planck / Abstract: In this master thesis we attempt to implement inflation in supergravity with the volume modulus of large extra dimensions acting as the inflaton. The Langragian of chiral matter coupled with supergravity is derived from first principles and we review the standard cosmology and the consequences of an inflationary universe. Then we proceed to the analysis of inflation in supergravity and explain what are extra dimensions. Lastly, we construct a model of new inflation and look for its compatibility with the observacional results obtained from the Planck datellite / Mestre

Orientador: Rogério Rosenfeld / Coorientador: Fernando Saliby de Simoni / Banca: Júlio César Fabris / Banca: Ioav Waga / Banca: Marcos Vinicius Borges Teixeira Lima / Banca: Jospe Geraldo Pereira / Resumo: Nesta tese estudamos previsões sobre os erros nos parâmetros cosmológicos usando a forma integral da função de correlação angular de dois pontos em diferentes cenários para o projeto Dark Energy Survey. O modelo adotado tem 26 parâmetros e inclui efeitos de distorção no redshift, erros gaussianos de redshift fotométrico, viés da distribuição de galáxias e matéria escura e não-linearidade no espectro de potência. A matriz de Fisher foi construída usando a matriz de covariância considerando a correlação entre diferentes faixas de redshift. Mostramos que, sobre alguma hipóteses, o Dark Energy Survey será capaz de vincular o parâmetro da equação de estado de energia escura w e o parâmetro da densidade de matéria escura fria 'Ω IND cdm' com incerteza de 21% e 13% respectivamente. Quando combinamos informações de outras observações a precisão na determinação destes parâmetros aumenta para 11% e 4% respectivamente / Abstract: In this thesis, we study forecasts of cosmological parameters from the upcoming Dark Energy Survey project obtained using the full shape 2-point angular correlation function in different scenarios. The angular correlation function model adopted has 26 parameters and includes the effects of linear redshift space distortion, photometric redshift gaussian errors, galaxy bias and non-linearities in the power spectrum. The Fisher information matrix is constructed with the full covariance matrix, which takes into account the correlation between nearby redshift shells arising from the photometric redshift error. We show that under some resonable assumptions the Dark Energy Survey should be able to constrain the dark energy equation of estate parameter w and the cold dark matter density 'Ω IND cdm' with a precision of the order of 21% and 13% respectively from the full shape of the angular correlation function alone. When combined with priors from other observations the precision in the determination of these parameters increase to 11% and 4% respectively / Doutor

Este trabalho intenta mostrar a presença da Filosofia e, em particular, da Metafísica no sonho perseguido pela actual Física das Partículas que é o da procura e obtenção de uma Teoria Final ou GUT «Grand Unified Theory», uma espécie de «Equação Final» do tipo matemático que contenha todas as leis da Natureza na sua formulação. Para isso, faremos uma breve incursão sobre as principais teogonias, cosmogonias e teocosmogonias que orientaram a vida de muitos povos e, em especial da Grécia, berço da nossa civilização, bem como dos grandes paradigmas científicos que estão e estiveram na base de grande parte do nosso actual conhecimento. Procuraremos encontrar aí, pelo menos alguns dos fundamentos que podem eventualmente explicar ou justificar este desiderato da Física, reabilitando talvez e sem que tal tenha sido por nós pretendido, a Filosofia e o seu iniludível papel na formação e consolidação do conhecimento humano.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-09-29. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:28Z : No. of bitstreams: 1 000855054.pdf: 470877 bytes, checksum: 60b3c5b992ae7d78b6dc013884d65cfa (MD5) / Nesta tese vamos estudar dois aspectos diferentes da física da constante cosmológica: a estrutura algébrica do grupo de de Sitter, e as suas implicações na dinâmica do Universo. Na primeira parte, apresentaremos uma descrição da estrutura geométrica do espaço de de Sitter, bem como uma discussão detalhada da estrutura do grupo de de Sitter. Revisaremos os limites do grupo de de Sitter obtidos por meio do processo de contração de Inönü-Wigner, e estudaremos o limite formal 'lâmbda' 'SETA' 'INFINITO'. Neste limite, obtem-se um espaço-tempo singular, maximalmente simétrico, transitivo sob transformações conformes próprias, e com propriedades termodinâmicas que se ajustam à idéia de uma condição inicial para um Universo com big-bang. Ainda neste contexto, proporemos uma relatividade restrita baseada no grupo de de Sitter. Nesta teoria, a constante cosmológica introduz uma escala de comprimento invariante: o raio de de Sitter. A introdução desta escala invariante não implica numa violação da simetria de Lorentz, mas sim numa mudança na estrutura causal do espaço-tempo, bem como nas definições de momento e energia. Na segunda parte da tese, que trata das aplicações cosmológicas, apresentaremos um modelo dinâmico para a constante cosmológica. Neste modelo, como consequência das equações de Einstein, uma variação em 'lâmbda' deve necessariamente ser compensada pela criação ou destruição de matéria, de modo que a energia total seja mantida constante. Um modelo particular para esta evolução da constante cosmológica é apresentado, o qual está baseado no principio holográfico. Veremos como o modelo pode incorporar simultaneamente a expansão acelerada do Universo, e a coincidência na ordem de grandeza das densidades de energia escura e de matéria / In this thesis we study two different aspects of the physics of the cosmological constant: the algebraic structure of the de Sitter group, and its implications in the large scale dynamics of the Universe. In the first part we present a general description of the geometrical structure of de Sitter space, and a discussion about the structure of de Sitter group. We review the contraction limits of de Sitter group, obtained by means of the Inönü-Wigner procedure, and we study in detail the formal limit 'lâmbda' 'SETA' 'INFINITO'. In this limit, one obtains a maximally-symmetric, singular spacetime, transitive under proper conformal transformations, and with thermodynamic properties that agreee with the idea of an initial condition for a big-bang Universe. In the same context, we propose a special relativity based on the de Sitter group. In this theory, the cosmological constant introduces an invariant length scale: the de Sitter radius. The introduction of this invariant scale does not imply a violation of the Lorentz symmetry, but simply a change in the causal structure of the spacetime, as well as in the basic notions of momentum and energy. In the second part of the thesis, that related with cosmological applications, a dynamic model for the cosmological constant will be presented. In this model, as a consequence of Einstein's equations, a variation in 'lâmbda' must necessarily be compensated by creation or destruction of matterenergy, in such a way that the total energy remains constant. A particular model allowing for the evolution of the cosmological constant is presented, which is based on the holographic principle. We will show how this model can accommodate simultaneously the accelerated expansion of the Universe and the coincidence in the magnitude of matter and dark energy densities

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-09-14. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:28Z : No. of bitstreams: 1 000855565.pdf: 2489794 bytes, checksum: c97ca8a54a4e48a751eda0262ecd418b (MD5) / O principal objetivo desta tese é explorar o papel das interações nucleares durante o universo primordial. Para tanto, importamos para a cosmologia um formalismo da mecânica estatística de equilíbrio baseado em sistemas interagentes relativísticos. A partir deste formalismo e utilizando uma abordagem fenomenológica das interações nucleares, construímos equações de estado cosmológicas constituídas de fótons, léptons e hádrons interagentes, e aplicamos estas equações no modelo padrão da cosmologia. Supondo certas extrapolações, as equações de estado propostas são capazes de gerar um regime de expansão acelerada primordial (inflação) conectado continuamente com a era da radiação existente durante a nuclessíntese. Este período inflacionário é suficientemente intenso para resolver os problemas de planura e horizonte, permitindo também uma explicação natural de porque o universo está se expandindo. Contudo, devemos ressaltar que todos esses resultados são obtidos apenas para um universo simétrico de matéria e antimatéria. Resumidamente falando, o trabalho realizado sugere que os processos de interação nuclear são importantes para a evolução do universo primordial podendo inclusive ser os responsáveis pelo período inflacionário. De uma perspectiva mais ampla, esta tese também tem por objetivo estabelecer um procedimento formal capaz de incluir termos de interação como fonte de gravitação na cosmologia. Este procedimento é baseado na teoria de ensembles da mecânica estatística, e em princípio pode ser aplicado sempre que o fluido cósmico estiver em equilíbrio termodinâmico / The main purpose of this thesis is to explore the role of the nuclear interactions during the early universe. For that, we import to cosmology an equilibrium statistical mechanics formalism based for relativistic interacting systems. Using this formalism and a phenomenological approach of the nuclear interactions, we built cosmological equations of state including photons, leptons and interacting hadrons and apply them to the cosmological standard model. Supposing certain extrapolations, the proposed equations of state are able to produce a primordial acceleration (inflation) continually linked with the radiation era present during the nucleosynthesis. This inflationary period is effective enough to solve the flatness and horizon problems, and it still allows a natural explanation for why the universe is expanding. However, we must stress that all these results are obtained only for a matter-antimatter symmetric universe. The research made suggest that the nuclear interactions are important for the early universe evolution and it might be the responsible for the inflationary period. This thesis has also the purpose of establishing a formal procedure able to include interaction terms as sources of gravitation in cosmology. This procedure is based in the ensemble theory of statistical mechanics, and can in principle be applied whenever the cosmic fluid is in thermodynamical equilibrium

Orientador: Alvaro de Souza Dutra / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Saulo Henrique Pereira / Banca: Maria Emilia Xavier Guimarães / Banca: Roldão da Rocha Júnior / Resumo: Este trabalho contém duas abordagens concernentes às dimensões extras. Na primeira abordagem, investigamos duas teorias modificadas da gravitação em dimensões arbitrárias, f(R)-Einstein-Palatini e a teoria de Brans-Dicke. Mostramos que a consideração das condições de consistência de mundos brana dentro da estrutura da teoria de Brans-Dicke no bulk permite a existência de branas suaves no caso de cinco dimensões com uma dimensão extra compacta. Ao estudar as regras de soma na teoria de Brans-Dicke e f(R)-Einstein-Palatini, pudemos mostrar que a brana que gera o potencial de campo escalar é relevante para relaxar as restrições gravitacionais. Já para a segunda abordagem, estudamos a evolução cosmológica com branas não-singulares geradas por um campo escalar no bulk acoplado à gravidade. A configuração específica investigada leva à branas com um warp factor dependente do tempo. Calculamos o parâmetro efetivo de Hubble advindo do fator de escala efetivo para as soluções de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker obtidas. As soluções de branas espacialmente dependentes também foram encontradas / Abstract: This work contains two approaches concerning extra dimensions. In the first approach, we investigate two modified theories of gravitation in arbitrary dimensions, f(R)-EinsteinPalatini and the Brans-Dicke theory. We have shown that the consideration of the brane world consistency conditions within the structure of the Brans-Dicke theory in bulk allows the existence of soft branes in the case of five dimensions with an extra compact dimension. When studying the rules of addition in the Brans-Dicke and f(R)-Einstein-Palatini theory, we could show that the brane that generates scalar field potential is relevant to relax the gravitational constraints. For the second approach, we study the cosmological evolution with non-singular branes generated by a scalar field in the bulk coupled to gravity. The specific configuration investigated leads to branes with a warp dependent factor. We calculated the effective Hubble parameter and the e§ective scale factor for the FriedmannLemaÓtre-Robertson-Walker-solutions obtained. Spatially-dependent brane solutions have also been found / Doutor

A alimentação não é uma simples ingestão de calorias, necessárias à sobrevivência. Ela também envolve uma vasta gama de aspectos simbólicos, que expressam relações e pertencimentos grupais. Os Mbyá-Guarani atribuem sentidos aos seus alimentos (desde a sua produção, armazenamento, processamento, preparação e consumo) que mantêm estreita relação com seus atributos étnicos e cosmológicos. Desta maneira, a presente dissertação tem como objetivo uma análise antropológica das práticas alimentares que ocorrem neste grupo indígena. Mais precisamente, busca-se verificar de que maneira as práticas alimentares estão relacionadas com suas concepções cosmológicas e de que forma são utilizadas como sinais diacríticos delimitadores de suas especificidades étnicas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-15T04:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334393.pdf: 1093601 bytes, checksum: 6a3ad4bcf9e656cae0809811bad07d7e (MD5) Previous issue date: 2015 / A formulação lagrangiana para o espaço-tempo curvo é desenvolvida, derivando-se a equação de Einstein, alguns tensores energia-momento de interesse e a equação de Euler-Lagrange. Resultados básicos de cosmologia, como a métrica de Friedmann-Robertson-Walker (métrica de FRW) e as equações de Friedmann, são apresentados. Férmions são incorporados na Relatividade Geral por meio do formalismo de tetradas. Buscando uma descrição da era hadrônica em termos da interação nuclear, o modelo o - w - p para a matéria nuclear é aplicado de forma inédita num contexto cosmológico, adaptando-o para espaço-tempo curvo e derivando suas equações de movimento. Aplica-se a aproximação de campo médio ao modelo e obtêm-se o tensor energia-momento. A conservação da energia é utilizada junto à equação de Friedmann, à equação do campo s e à conservação do número bariônico para chegar no sistema de equações a ser resolvido. Uma solução aproximada, mas analítica, é obtida para explorar alguns dos fenômenos contidos nas equações e comparar com resultados recentes. O modelo apresentado possui grande potencial de refinamento e já apresenta resultados razoáveis mesmo com as aproximações feitas.<br> / Abstract : The Lagrangian formulation for the curved space-time is developed, deriving Einstein's equation, energy-momentum tensor for some of interest cases, and the Euler-Lagrange equation. Basic results of cosmology, as the metric of Friedmann-Robertson-Walker (metric of FRW) and the Friedmann equations are presented. Fermions are incorporated in General Relativity through tetrads formalism. Seeking a description of hadron epoch in terms of nuclear interaction, the o - w - p model for nuclear matter is applied unprecedentedly in a cosmological context, adapting it to curved space-time and deriving the equations of motion. Mean-field approximation is applied and the energy-momentum tensor is obtained. Conservation of energy is used together the Friedmann equation, the equation field s and the conservation of baryon number to reach the system of equations that be solved. An approximate solution, but analytical, is obtained to explore some of the phenomena contained in the equations and compare with recent results. The model has great potential for refinement and already has reasonable results even with the approximations made.