Nesta pesquisa estudamos alguns episódios da história da cosmologia no século XX, buscando episódios interessantes que permitiram a discussão de certos aspectos da natureza da ciência de forma explícita na formação inicial de professores de ciências. Um dos objetivos desta pesquisa é fornecer subsídios para que se possa ensinar cosmologia com uma abordagem histórico-filosófica, o que é sugerido pelos PCN no tema estruturador \"Universo, Terra e Vida\". Esta proposta busca contribuir para a introdução de conteúdos de história e filosofia da ciência nos cursos de formação de professores e consequentemente na educação básica. O episódio histórico escolhido foi a controvérsia entre a teoria do Big Bang e a do Estado Estacionário, que ocorreu a partir da segunda metade do século XX. Tendo em vista a possibilidade de analisar as influências religiosas sobre essa controvérsia, argumentamos sobre a importância de se discutir a relação entre ciência e religião nas aulas de física, utilizando episódios da história da cosmologia como tema motivador. São apresentados três personagens históricos envolvidos nas controvérsias cosmológicas da década de 1950: o Papa Pio XII, Fred Hoyle e Georges Lemaître, que escreveram textos sobre relações entre cosmologia e religião. Após este estudo teórico, foi realizada a aplicação e avaliação de uma sequência didática durante a disciplina História da Ciência, do curso de Licenciatura em Ciências Exatas da Universidade de São Paulo, campus São Carlos. Nessa aplicação, investigamos a viabilidade do uso dos episódios históricos estudados como forma de discutir questões sobre a natureza da ciência, como a existência de um método científico e questão das \"provas\" na cosmologia. Além disso, foram realizados debates sobre estratégias para lidar com eventuais conflitos entre ciência e religião durante aulas de cosmologia, tendo como base a leitura de textos escritos por personagens da história da cosmologia. Os dados de pesquisa foram coletados utilizando instrumentos típicos de pesquisa qualitativa, como resposta a questionários, análise das atividades realizadas durante as aulas, e de textos produzidos pelos alunos. A partir da análise destes dados, consideramos que as atividades propostas mostram-se uma boa forma de discutir sobre a natureza da ciência, já que os alunos puderam não só aprender conteúdos de cosmologia, mas também refletir sobre diferenças e semelhanças entre a ciência e outras formas de ver o mundo. / In this research we studied some episodes in the history of cosmology in the twentieth century, seeking interesting episodes that allowed the discussion of certain aspects of nature of science explicitly in preservice teacher training. One objective of this research is to provide subsidies for teaching cosmology with a historical-philosophical approach, which is suggested by the PCN (National curricular parameters) in the theme \"Universe, Earth and Life.\" This proposal seeks to contribute to the introduction of contents of history and philosophy of science in teacher training courses and consequently in basic education. The episode chosen was the historical controversy between Big Bang and Steady State theory, which occurred during the second half of the twentieth century. Given the opportunity to consider religious influences on this controversy, we argue about the importance of discussing the relationship between science and religion in physics classes, using episodes in the history of cosmology as a motivating theme. We present three historical characters involved in the controversies of the cosmological decade 1950: Pope Pius XII, Fred Hoyle and Georges Lemaître, who wrote texts on relations between cosmology and religion. After this theoretical study was performed an implementation and evaluation of a didactic sequence during the course History of Science, the course \"Higher education in Sciences\", in the University of São Paulo, São Carlos campus. In this application, we investigate the feasibility of using the historical episodes studied as a way to discuss issues about the nature of science, as the existence of a scientific method and the question of the \"proof\" in cosmology. In addition, discussions have been undertaken on strategies for dealing with conflicts between science and religion classes for cosmology, based on the reading of texts written by characters in the history of cosmology. Survey data were collected using typical tools of qualitative research, in response to questionnaires, review of activities during lessons, and texts produced by students. From the analysis of these data, we consider that the proposed activities prove to be a good way to discuss the nature of science, since students could not only learn content of cosmology, but also reflect on differences and similarities between science and other ways of seeing the world.

Em 2014, uma carta dirigida pelo papa Francisco à Pontifícia Academia de Ciências em que ele declarava que as teorias do Big Bang e da evolução não contradiziam o Gênesis foi noticiada em tom de surpresa por diferentes veículos de comunicação, refletindo a ideia solidificada no senso comum de que há um conflito necessário entre Igreja e ciência. Com o objetivo de contribuirmos para a desmistificação desta ideia, ao menos no que tange à cosmologia, analisamos o histórico da relação entre a Igreja Católica, a astronomia e a cosmologia desde a antiguidade até o século XXI, além do histórico de como ciência e religião se constituíram em campos diversos do saber humano. Indo de encontro à posição defendida nas últimas décadas pela historiografia das ciências, de que não há um conflito necessário entre ciência e religião, notamos que a tendência da Igreja Católica é a de posicionar-se favoravelmente aos paradigmas dominantes em cada época. Percebendo-se que a Igreja se posicionou favoravelmente à teoria do Big Bang enquanto esta ainda não tinha se consolidado como paradigma e concorria com teorias rivais, como a do Estado Estacionário, traçamos um panorama do desenvolvimento da cosmologia europeia, dos antigos gregos ao século XXI, na tentativa de compreender não só o desenvolvimento desta ciência, mas de que maneira o Big Bang acabou por se tornar o paradigma do campo e por que se mostrou uma teoria interessante para a Igreja Católica. Analisamos então o histórico, os regimentos, as publicações e as biografias dos membros da Pontifícia Academia de Ciências e do Observatório do Vaticano, além dos pronunciamentos papais feitos a esta Academia, na tentativa de entender de que maneira os cientistas destas instituições influenciam os posicionamentos dos papas sobre cosmologia entre 1936 (ano de fundação da Academia) e 2014, percebendo que as discussões promovidas nos encontros destes estudiosos contribuem para oferecer legitimidade às falas papais sobre ciência, bem como aos posicionamentos da Igreja sobre o assunto. Percebemos também que, no último século, a Igreja Católica se esforçou por reforçar, por meio de seus canais oficiais, a ideia de que mantém relação harmônica com a ciência e contribui para seu desenvolvimento, e investe na Academia e no Observatório como meio de reforçar tais posições, num contexto de laicização do mundo político e acadêmico ocidental, em que sua posição de autoridade moral e política é constantemente questionada e precisa ser defendida. / In 2014, a letter written by Pope Frank to the Pontifical Academy of Sciences, where he stated that the evolution and Big Bang theories do not contradict the book of Genesis, was taken by surprise by different means of communication, thus reflecting the common-sense idea that there is a necessary conflict between Church and science. With the purpose of contributing to demystify this idea, at least regarding cosmology, we have analyzed the relationship history among the Catholic Church, astronomy and cosmology up to the 21st century, besides the history as to how science and religion constituted themselves in various fields of human knowledge. By going against the position defended in the last decades by the historiography of sciences that there is a necessary conflict between science and religion, we noted that the trend of the Catholic Church is to position itself favorably to the dominant paradigms in each age. By confirming that the Church has positioned itself favorably to the Big Bang theory while it was still not consolidated as a paradigm, and competed with other theories such as Steady State, we traced an overview of the European cosmology development from ancient Greeks to the 21st century, in an attempt to understand not only the development of this science, but also how the Big Bang became the field paradigm, and why it became an interesting theory to the Catholic Church. Then we analyzed the history, the regiments, publications and biographies of members of the Pontifical Academy of Sciences and the Vatican Observatory, besides the papal pronouncements made to this Academy, in an attempt to understand how the scientists of these institutions influenced the Popes\' positions on cosmology between 1936 (year the Academy was founded) and 2014, where we noticed that the discussions promoted when these scholars met contribute to the legitimacy of the Popes\' speeches on science, as well as the Church\'s positions regarding this matter. We also noticed that, via its official channels throughout the last century, the Catholic Church sought to entrench the idea of keeping a harmonic relationship with science, contributing to its development, and investing in the Academy and the Observatory as a means to reinforce such positions, in a context of secularization of the Western political and academic world, where its position of political and moral authority is constantly questioned and needs to be defended.

O objetivo principal deste trabalho é estudar a interação dos buracos negros primordiais com as principais espécies físicas exóticas de matéria e energia que foram teorizadas para explicar as observações cosmológicas da última década. A interação com diferentes formas de energia escura a partir de campos escalares, como a energia phantom, e modelos de quartessência, como o gás de Chaplygin, associada a modelos já existentes de interação com espécies físicas mais bem conhecidas, fornece resultados importantes e sugere comportamentos inesperados na trajetória dos buracos negros primordiais desde a sua formação até os dias de hoje. Nossa análise abrange os aspectos dinâmicos e termodinâmicos da acreção e evaporação de buracos negros, explorando os limites de validade da teoria e estudando o comportamento sob as condições extremas que resultam desses novos modelos de matéria e energia. Finalmente, o estudo prossegue na direção de um modelo de evolução a partir diretamente das equações de campo, em um espaço-tempo totalmente dinâmico em que buscamos paralelos com as descrições provenientes das hipóteses simplificadoras sobre que nos baseamos durante os estágios anteriores. Os resultados permitem fazermos uma descrição unificada da evolução dos buracos negros, em que as relações entre todas as componentes são transparentes e suas contribuições individuais são facilmente identificadas. Associando-os à descrição termodinâmica, é possível traçar um quadro completo e abrangente do problema, capaz de acomodar novos modelos e prover uma compreensão profunda da interação dos buracos negros com o meio cosmológico. / We study the interaction between primordial black holes and the exotic dark matter and dark energy components which have been modeled to explain cosmological observations within the last decade. The interaction with different forms of scalar field dark energy, such as phantom energy, and quartessence models as the Chaplygin gas, together with the well-known interaction with the ordinary forms of matter and energy, provides important results and suggests unexpected behaviors on primordial black holes since their formation until the present time. Our analysis encompasses dynamical and thermodynamical aspects of black hole accretion and evaporation exploring the theory validity ranges and studying its behavior under the extreme conditions which arise from these new dark fluid models. Finally, our study progresses towards an evolution model based solely on the field equations, within a fully dynamical space-time in which we seek parallel descriptions with previous models, which use simplifying hypotheses. Our results provide a unified description of black hole evolution, in which the role of all components and their relation to each other are clear and easily identifiable. Along with the thermodynamical description, it is possible to make a comprehensive picture of the problem, capable of accommodating new models and furnish a deep understanding of black hole interaction with the cosmological environment.

Utilizando o formalismo de Newman-Penrose, calculamos o número de modos de polarização de uma onda gravitacional massiva no limite de campo fraco. A análise foi restrita para uma classe de teoria bimétrica cujo termo de massa, para o gráviton, aparece como uma contribuição extra ao tensor energia-momento. Determinamos que tal teoria pertence à classe de Petrov II com até seis modos de polarização para as ondas gravitacionais. Em particular, verificamos que os estados extras de polarização possuem amplitudes muito menores que as amplitudes da relatividade geral, h+ e hX, para a banda de freqüência dos detectores interferométricos VIRGO-LIGO. Porém, no limite de freqüências ultra-baixas (f = 10-7 Hz), os estados extras de polarização produzem amplitudes da mesma ordem de grandeza que os estados de polarização da relatividade geral. Essa característica particular poderia ser utilizada, por exemplo, para impor limites sobre a massa do gráviton a partir de futuros experimentos que estudam a radiação cósmica de fundo em microondas. Em particular, a análise da influência do tensor energia-momento massivo em cosmologia mostrou um resultado qualitativo bastante similar ao efeito produzido pela constante cosmológica sobre a taxa de expansão do Universo. Dessa forma, grávitons massivos poderiam, ao menos em princípio, configurarem-se numa alternativa física para a energia escura que domina 75% da dinâmica do Universo.

Essa pesquisa tem como foco da investigação as classificações dos índios Wajãpi do Amapari (AP) sobre as plantas cultivadas, denominadas na língua nativa de temitãgwerã. A descrição e análise das formas de classificação das temitãgwerã são feitas a partir de dois grandes arcabouços teóricos: de um lado os estudos sobre taxonomias nativas, empreendidos pelo viés da antropologia cognitiva; de outro as proposições sobre um pensamento ameríndio, empreendidas pela etnologia propriamente. Essas duas linhas teóricas são convocadas a dialogar uma vez que se objetiva demonstrar que as classificações não são elaborações isoladas do pensamento, nem são elementos exclusivamente abstratos e intelectuais, mas fazem parte da experiência cotidianamente vivenciada. Assim, busca-se evidenciar as relações entre alguns sistemas de classificação wajãpi e aspectos cosmológicos, aspectos sociais, formas de transmissão de conhecimentos e formas de manejo agrícola. / The focal point of this research is the study of the systems that the Wajãpi Indians from Amapari (AP -Brazil) utilize to classify the plants that they cultivate, which are known as temitãgwerã in their language. The descriptions and analyses of these folk taxonomies are made with the support of two theoretical frameworks: from one hand the studies of folk taxonomies from a cognitive anthropology perspective and, from the other hand, taking into account the propositions about the Amerindian thought derived from the ethnology itself. In fact, these two theoretical lines should complement each other once it is intended to demonstrate that taxonomies are not isolated from others aspects of thought, neither are exclusively abstract or intellectual elements, but part of the experiences of the daily life. Therefore the major goal of this investigation is to show that folk taxonomies keep relations with cosmology aspects, sociology aspects, manners of knowledge transmission and agricultural management.

Este trabalho visa a analisar as maneiras concretas e abstratas com que os Jarawara lidam com as relações de afinidade em um Mundo que concebem como perigoso. Tentamos demonstrar que o Mundo Jarawara é perigoso, pois ele reflete uma guerra generalizada em que todos os seres (humanos e não humanos) são, potencialmente, uma ameaça à vida do indivíduo jarawara. O xamã desempenha um papel central na manutenção deste Mundo, tanto para o entendimento dos perigos como para a proteção dos seus e agressão dos Outros. O único lugar tido como seguro é a aldeia, um local geograficamente delimitado. Porém, o agrupamento aldeão está sujeito a manipulações políticas e, por isto, a presença de um chefe centralizador de aliados é essencial. Enquanto vivos, os humanos participam da predação generalizada do Mundo Jarawara por meio da caça, da pesca e do xamanismo, mas tentam amenizar os eventuais problemas pós-mortem plantando seus roçados e criando, assim, laços de consanguinidade com os espíritos do céu. Quando morrem, os Jarawara tornam-se Outros, e é aqui que se iniciam os grandes problemas existenciais dos vivos. / The thesis analyzes how the Jarawara deal with the affinal relations in a world that they consider dangerous. It intends to demonstrate that the Jarawara World is a dangerous World due to the state of general war within it, where all kind of beings (humans or non-humans) are a potential threat to the life of a Jarawara individual. The shaman has a central role in the maintenance of this World, by helping to understand the dangers, protecting his group and aggressing others. The village, which is a geographically limited place, is the only location conceived as safe. Nevertheless, the local group is susceptible to political manipulations, which is the reason why the figure of a chief, an allies centralizer, is crucial. The humans, during their lifetime, participate in the generalized predation of the Jarawara World by hunting, fishing and through the means of shamanism. They try to prepare themselves for the eventual problems after death by planting in their gardens, hence, creating consanguinity bonds with the spirits of the sky. When they die, the Jarawara become Others: that is how the living existential problems start.

Utilizando conceitos de macânica quântica e teoria cinética apresentamos uma rederivação da equação de Boltzmann para a polarização. Mostramos a equivalência entre a equação que derivamos e a equação de Boltzmann encontrada na literatura ( [1], [2], [3] ) além de mostrar que essas derivações correspondem a considerar-se o efeito, sobre a polarização dos fótons da radiação cósmica de fundo, de dois espalhamentos Thompson com elétrons durante recombinação. Conduzimo-nos, ainda, a descrever a polarização completamente no espaço real, como iniciado em [4] em um caso especial. Mostramos a possibilidade dessa conversão, recobramos a geometria que está associada ao estudo do problema no espaço real e verificamos satisfeitas as condições de causalidade. / Applying concepts of quantum mechanics and kinetic theory we show a re-derivation of Boltzmann equation for the Cosmic Microwave Background (CMB) polarization. We show the equivalence between our derivation and those already known ( [1], [2], [3] ) and also that these derivations correspond to take into account the effect, on the photon polarization, of two Thompson scattering on electrons while decoupling from matter. We adress ourselves, then, to give a complete formalism for the CMB polarization problem in real space, as started in [4] in a special case. Besides the possibility of complete treatment of the problem in real space, we recover the geometry that describes it and that tha causal relations are satisfied.

Esta tese apresenta uma etnografia sobre os espaços, as lógicas, as organizações e os movimentos do político entre os povos que habitam a margem esquerda do baixo rio Arapiuns, afluente do rio Tapajós, próximo à sua confluência com o rio Amazonas (Santarém/PA). Concentro minhas pesquisas junto a cinco comunidades que abrangem cerca de 600 pessoas. Por muito tempo, os escritos de Curt Nimuendajú constituíram a principal referência a respeito dos habitantes desta bacia. Ao longo do século XX, passaram a ser tomados como parte da área cultural caboclo/mestiça do vale do rio Amazonas. Nas últimas décadas, a região passou a chamar a atenção por conta da emergência de disputas político-culturais travadas entre os nativos em torno das diferentes figuras jurídicas que garantem o acesso a direitos coletivos e difusos. Atualmente, a área encontra-se em uma situação de sobreposição fundiária entre a Terra Indígena Cobra Grande, demandada pelos Arapium, Jaraqui e Tapajó, e o Assentamento Agroextrativista da Gleba Lago Grande destinado às populações tradicionais. O espaço do político é aqui entendido como o campo abrangente no qual e pelo qual as pessoas e seus coletivos integram os sistemas de trocas que envolvem pessoas, saberes e artefatos. O objetivo do trabalho é produzir algumas conexões parciais que visam contribuir à restituição deste espaço abrangente às armações simbólicas e práticas a partir das quais estas populações pensam sua ação e mobilizam seu pensamento. / This thesis presents an ethnography focused on the description of political spaces, logics, organizations and movements among the peoples who inhabit the left bank of the lower Arapiuns, a tributary of the Tapajos, situated near its confluence with the Amazon River (Santarém, Pará, Brazil). My fieldwork researches are concentrated over five villages, which covers around 600 residents. For a long time, the writings of Curt Nimuendajú have constituted the main reference about these populations. Throughout the twentieth century, they have been taken as part of the so called caboclo/mestizo cultural area of the Amazon River valley. In recent decades, the region began to draw attention due to the emergence of political and cultural disputes fought between the natives around different juridical figures that guarantee access to collective and diffuse rights. Currently, the area finds itself in an overlapping situation among two land tenure modalities, the Indigenous Land Cobra Grande, demanded by the Arapium, Jaraqui and Tapajó, and the Agroextractivist Glebe Lago Grande, destined for the traditional populations. The political sphere is here defined as the broad space on and thru which persons and collectivities integrate exchange networks that involves peoples, knowledges and artifacts. The objective here is to produce some partial connections aimed to contribute to restoration of this broad space to the symbolical and practical frames on which these peoples think their action and mobilize their thoughts.

Com os próximos grandes projetos the observação do Universo, a cosmologia entrará em uma era de alta precisão de medidas. Novos dados trarão um novo entendimento da evolução do Universo, seus principais componentes e do comportamento da gravi- dade. Sendo assim, é fundamental também ter uma boa predição teórica para a formação de estrutura de larga escala em regime não-linear. A melhor maneira de resolver as equações hidrodinâmicas que descrevem o nosso universo é por meio de simulações cosmológicas na rede. Entretando, estas contém desafios, como a correta inclusão de física bariônica e a diminuição do alto tempo computacional. Uma outra abordagem muito usada é o cálculo das funções de cor- relação por meio de métodos perturbativos (em inglês, Standard Perturbation Theory, ou SPT). Entretanto, esta contém problemas variados: pode não convergir para algu- mas cosmologias e, caso convirja, não há certeza de convergência para o resultado correto. Além disso, há uma escala privilegiada nos limites integrais que envolvem o método perturbativo. Nós calculamos o resultado por esse método até terceira ordem e mostramos que o termo de terceira ordem é ainda maior que o de 2-loops e 3-loops. Isso evidencia alguns problemas descritos com o método perturbativo. O método de Teorias Efetivas de Campo aplicado ao estudo de LSS busca corrigir os problemas da SPT e, desta forma, complementar os resultados de simulações na rede. Em outras áreas da física, como a Cromodinâmica Quântica de baixas energias, EFTs também são usadas como um complemento a essas simulações na rede. EFTs melhoram a predição do espectro de potência da matéria por meio da inclusão dos chamados contra-termos, que precisam ser fitados em simulações. Estes contratermos, que são parâmetros livres, contém importante informação sobre como a física em pequenas escalas afeta a física nas escalas de interesse. Explicaremos os resultados para a predição em 3-loops de EFT, trabalho inédito. É possível usar as EFTs também no problema de conectar a campo de matéria com outros traçadores, como os halos e as galáxias, chamado de bias. Com as EFTs podemos construir uma base completa de operadores para parametrizar o bias. Será explicado como utilizar esses operadores para melhorar a predição do bias em escalas não-lineares. Serão calculados esses termos de EFT em simulações. Também será mostrado como renormalizar o bias em coordenadas de Lagrange. Por fim, será explicada outra importante aplicação das EFTs em cosmologia, mais especificamente em teorias de inflação. EFTs parametrizam desvios nas teorias de um campo único no chamado regime de slow-roll. / With future cosmological surveys, cosmology will enter in the precision era. New data will improve the constraints on the standard cosmological model enhancing our knowledge about the universe history, its components and the behavior of gravity. In this context, it is vital to come up with precise theoretical predictions for the formation of large-scale structure beyond the linear regime. The best way of solving the fluid equations that describe the large-scale universe is through lattice simulations, which faces difficulties in the inclusion of accurate baryonic physics and is very computationally costly. Another approach is the theoreti- cal calculation of the correlation statistics through the perturbative approach, called Standard Perturbation Theory (SPT). However, SPT has several problems: for some cosmologies, it may not converge and even when it converges, we cannot be sure it converges to the right result. Also, it contains a special scale that is the loop momenta upper-bound in the integral. In this work, we show results for the 3-loop calculation. The term of third order is larger than the terms of 2-loops and 3-loops, making explicit SPT problems. In this work, we describe the recent usage of Effective Field Theories (EFTs) on Large Scale Structure problems to correct SPT issues and complement cosmological simulations. EFTs are used in other areas of physics, such as low energy QCD, serving as a complement to lattice calculations. EFT improves the predictions for the matter power spectrum and bispectrum by adding counterterms that need to be fitted. The free parameters, instead of being a problem, bring relevant information about how the small-scale physics affects the scales for which we are trying to make statistical predictions. We show the calculation of the 3-loop EFT counterterms. EFTs are also used to explain main points connecting the matter density field with tracers like galaxies and halos. EFTs highlighted how to construct a complete basis of operators that parametrize the bias. We explain how we can use EFT to improve the bias prediction to non-linear scales. We compute the non-linear halo-bias by fitting the bias parameters in simulations. We also show the EFT renormalization in Lagrangian coordinates. Finally, we explain another critical EFT application to cosmology: in primordial physics. It can be used to parametrize deviations to the slow-roll theory within the inflationary paradigm.

A presente tese objetiva apresentar a iconografia Maxakali como expressão da vida e da concepção do universo cosmológico. Os sinais dessa expressão são em especial, os desenhos em papel elaborados pelos indivíduos do grupo, sem distinção de idade, sexo ou status sociocósmico. A finalidade é demonstrar por meio da iconografia como os Maxakali percebem o mundo por meio da percepção sensorial do corpo próprio e como constroem relações de alteridade na intersecção de concepções cosmológicas distintas. Esse movimento é importante para a composição de um diálogo em que as diferenças são pontuadas e as tensões são amplificadas, em especial quando se colocam em cena discussões e práticas de políticas públicas. A metodologia empregada na pesquisa é a mitohermenêutica simbólica de cunho antropológico cujo princípio é um cuidado investido na reflexão e na prática do conhecimento que proporciona demarcar os caminhos percorridos pelo pesquisador na inserção do contexto de sua investigação. / This present thesis aims to introduce the Maxakali iconography as life\'s expression and of the universe cosmological conception. The signs of this expression are especially the paper drawings made by the individuals pertained to the group without any discrimination of age, sex or sociocosmical status. The purpose is to demonstrate through iconography how the Maxakali people perceive the world through the sensorial perception of their own bodies and how they build up alterative relations in the intercession of distinct cosmological conceptions. This movement of ideas is very important to dialogize when differences are shown and tension is amplified chiefly when we come up to discussions and practices of public policies. The methodology used in the research is the symbolical mitohermeneutics of antropological characteristics, wich is originally based in a carefully reflection and in the practice of knowledge wich propriciates to record the ways through which the researcher in the insertion of the context of his investigation.