Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we obtain the refractive index taking the Brans-Dicke theory as the fundamental and underlying gravitational theory. In our investigation we consider that the spacetime is static and we makes no assumptions about the relative smallness or isotropy of internal pressures of the sources generating the gravitational field. We employ the technique of weaking the gravitational field equations in order to derive formulae for the refractive index tensor and we make some applications of these results / Neste trabalho obtemos o índice de refração considerando-se a teoria de Brans-Dicke como a teoria gravitacional fundamental. Na investigacão admitimos que o espaço-tempo é estático e as pressões internas da fonte do campo gravitacional são, em princípio, não nulas e anisotrópicas. Utilizamos a técnica da aproximacão de campo fraco das equações de campo para obter expressões para o indice de refração tensorial, fazendo-se algumas aplicacões dos resultados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we develop the formalism of the gravitomagnetism in the context of the Brans-Dicke theory of gravity. We write the field equations in a type-Maxwell form while considering the approximations of weak field and of low speed of rotation of the source. We examine the effect of Lense-Thirring precession of inertial frames and obtained the equation of motion for a particle. We have also introduced a model with the angular momentum of the source varying linearly with time, calculating the gravitomagnetic time delay due. The results were compared with the predictions of the theory of General Relativity. / Neste trabalho desenvolvemos o formalismo do gravitacionismo no contexto da teoria gravitacional de Brans-Dicke. Escrevemos as equações de campo em uma forma tipo-Maxwell ao considerarmos as aproximações de campo fraco e de baixa velocidade de rotação da fonte. Examinamos o efeito Lense-Thiring de pressão dos referenciais inerciais e obtivemos a equação de movimento para uma partícula. Introduzimos ainda um modelo com o momento angular da fonte variando linearmente no tempo, calculando o atraso do tempo gravitomagnético decorrente. Os resultados obtidos foram comparados com as previsões da teoria da Relatividade Geral.

Consideramos quatro modelos de branas, a saber, o modelo de Binétruy, Deffayet e Langlois com uma brana estática em um bulk dinâmico, o modelo de Chamblin e Reall para paredes de domínio dinâmicas, o modelo de brana estática em um espaço-tempo AdS contendo uma singularidade, e a generalização do último caso, isto é, o modelo de brana dinâmica em um bulk AdS ou dS contendo uma singularidade nua ou protegida. Das equações de Einstein e das condições de Darmois-Israel, estudamos a dinâmica da 4-brana nos casos pertinentes. Usando o formalismo de Euler-Lagrange, derivamos uma equação para o caminho mais curto em 5 e 6 dimensões. Aplicando esta equação, investigamos a possibilidade de se ter atalhos, verificando sua existência nos três últimos modelos. Calculamos os atrasos relevantes entre os sinais de gráviton e do fóton e a razão dos horizontes subentendidos correspondentes. As consequências são discutidas. / We consider four brane world models, namely, the modelo f Binétruy, Deffayet and Langlois with a static brane in a dynamical bulk, the modelo f Chamblin and Reall for dynamic domain dilatonic domain walls, the static brane model in na AdS spacetime containing a shielded singularity, and the generalization of the latter case, i.e., the dynamic brane model in na AdS or dS bulk containing a naked or shielded singularity. From the Einstein equations and the Darmois-Israel conditions we study the 4-brane dynamics in the pertinent cases. Using the Euler-Lagrange formalism we derive na equation for the shortest path in 5 and 6 dimensions. Applying this equation we investigate the possibility of having shortcuts verifying its existence in the three last models. We calculate the relevant delay between gráviton and photon sinals and the ratio of the corresponding subtended horizons. Consequences are discussed.

O estudo de perturbações em buracos negros tem sido um campo de pesquisa ativo nas últimas décadas, levando a importantes contribuições para o entendimento da física de corpos compactos em geral. Para o caso de geometrias esféricas assintoticamente planas quadridimensionais, existe um panorama muito bem delineadi para a dinâmica de diversos campos de interesse. A introdução de uma constante cosmológica nas equações de Eisntein muda o caráter assintótico das soluções tipo buraco negro e neste caso, muito menos é conhecido. No trabalho desenvolvido nesta tese abordamos alguns aspectos da propagação de campos em geometrias esféricas assintoticamente de Sitter e anti-de Sitter, considerando inclusive geometrias com dimensão maios que quatro. No regime quase extremo a dinâmica é mais simples. Neste caso, são obtidas expressões analíticas para os potenciais efetivos e para os modos quase-normais, caracterizando completamente a dinâmica. Em geral, entretando, somos forçados a recorrer a métodos semi-analíticos e numéricos. Empregamos estes métodos para uma análise ampla da forma de decaimento dos diversos campos. Nossos resultados esboçam um quadro geral bastante coeso em uma grande gama de situações. / The study of pertubations in Black holes hás been na active Field of research in the last decades, leading to a better understanding of the physics of compact objects in general. In the case of asymptotically flat spherical geometries with four dimensions, there is a schematic Picture regarding the dynamics of many fields of interest. The introduction of a cosmological Constant in the Einstein equations changes the asymptotic character of the Black hole solutions, and in this case much less is known. In the work developed in this thesis we treat some aspects of the fiels propagation in spherically symmetric geometries which are asymptotically de Sitter and anti-de Sitter, considering also geometries with dimension greater than four. In the near extreme regime the dynamics is simpler. In this case, we obtain analytic expressions to the effective potentials and to the quasinormal modes, completely characterizing the dynamics. In general we are forced to use semi-analytics and numerical methods.These methods are employed in na extensive analysis of the decay modes of the fields cosidered. Our results sketch a general Picture in a wide sample of situations.

Submitted by Sandra Maria Neri Santiago (sandra.neri@ufpe.br) on 2016-03-07T19:42:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO versão finalt.pdf: 2479188 bytes, checksum: 40682d874a9a13182595ec8c40992750 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-07T19:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO versão finalt.pdf: 2479188 bytes, checksum: 40682d874a9a13182595ec8c40992750 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho resumimos o estudo do empacotamento de fios em uma região bidimensional planar. Abordamos o problema de um ponto de vista teórico, usando técnicas de campo conforme, e propriedades de escala do modelo, no regime de empacotamento-rígido, são derivadas, de sorte que os expoentes críticos para a energia elástica e para o número de laços da conformação são obtidos. Os resultados apresentam razoável concordância com dados advindos de experimentos e simulações. Também esboçamos uma analogia entre esse sistema e gravitação em duas dimensões, via gravitação de Liouville. / In this work we summarize the study of the packaging of wire in a planar two-dimensional region. We approach the problem from a theoretical point of view, using techniques of conformal field, and scaling properties of the model, in the tight-packing configuration, are derived, so that the critical exponents for the elastic energy and the number of loops of the conformation are obtained. The results show reasonable agreement with data coming from experiments and simulations. We also outline an analogy between this system and gravitation in two dimensions, via Liouville gravity.

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

Submitted by Sérgio Mittmann dos Santos (smittmanns@gmail.com) on 2018-04-13T23:20:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_SMdS.pdf: 14966593 bytes, checksum: 50aeb1b3bc772ed3ff21708296193489 (MD5) / Rejected by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: É necessário revisar a formatação das referências seguindo a ABNT 6023:2003, por exemplo, o que ocorre em sua Tese é a ausência da indicação de autoria segundo as normas, abaixo orientação da ABNT. entre outros elementos. 8.1.1 Autor pessoal Indica(m)-se o(s) autor(es), de modo geral, pelo último sobrenome, em maiúsculas, seguido do(s) prenome(s) e outros sobrenomes, abreviado(s) ou não. Recomenda-se, tanto quanto possível, o mesmo padrão para abreviação de nomes e sobrenomes, usados na mesma lista de referências. Os nomes devem ser separados por ponto-e-vírgula, seguido de espaço. Sobre a elaboração das referencias e citações favor solicitar orientação com a bibliotecária Juciene (juciene@feg.unesp.br) Agradecemos a compreensão. on 2018-04-16T18:47:09Z (GMT) / Submitted by Sérgio Mittmann dos Santos (smittmanns@gmail.com) on 2018-04-18T17:12:53Z No. of bitstreams: 1 Tese_SMdS_2.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-19T19:05:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_sm_dr_guara.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T19:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_sm_dr_guara.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A partir da teoria da gravitação de Brans-Dicke, são obtidas soluções exatas para as cordas cósmicas girantes. As soluções são para cordas retas, que preservam a simetria de Lorentz ao longo do eixo longitudinal de simetria, e para as não retas, com simetria aproximadamente cilíndrica e que violam a simetria de Lorentz. Essas soluções permitem verificar se os espaços-tempos das cordas são regulares ou apresentam singularidades. Além disso, a possibilidade de que as cordas sejam fontes de curvas tipo-tempo fechadas também é analisada. Exclusivamente para as cordas retas, é verificado se essas se mantiveram estáveis após as suas eventuais formações, e se uma escolha adequada para as constantes de integração das soluções impede a existência das curvas tipo-tempo fechadas. Desde a década de 1930, as observações mostram que as velocidades tangenciais das estrelas das galáxias têm um comportamento que contraria o que é previsto quando se considera somente a presença de matéria visível: à medida que as distâncias até os centros das galáxias aumentam, as velocidades também aumentam, até que começam a tender para valores aproximadamente constantes. A razão para esse fenômeno ainda está sob debate. Por enquanto, é justificado pela presença de matéria escura nos halos das galáxias, mas a própria matéria escura ainda não é bem entendida. Em 1980, para 21 galáxias do tipo Sc, as observações mostraram que esse crescimento das velocidades até atingirem os valores constantes ocorre quando as distâncias crescem por 2 a 3 ordens de grandeza. Com as soluções da teoria de Brans-Dicke para as cordas não retas, é proposto um espaço-tempo com a mesma simetria aproximadamente cilíndrica, que descreve adequadamente esse comportamento nas velocidades das estrelas daquelas 21 galáxias / From the Brans-Dicke theory of gravitation, exact solutions are obtained for the spinning cosmic strings. The solutions are for straight strings, which preserve the Lorentz symmetry along the longitudinal axis of symmetry, and for the non-straight strings, with nearly cylindrical symmetry and which violate the Lorentz symmetry. These solutions allow us to verify if the spacetimes of the strings are regular or have singularities. In addition, the possibility that the strings are sources of closed timelike curves is also analyzed. Only for the straight strings, it is verified if these have remained stable after their eventual formations, and if a suitable choice for the integration constants of the solutions prevents the existence of the closed timelike curves. Since the 1930s, observations have shown that the tangential velocities of galaxies’ stars have a behavior that goes against what is predicted when considering only the presence of visible matter: as distances to the centers of galaxies increase, velocities also increase until they begin to tend to approximately constant values. The reason for this phenomenon is still under discussion. For now, it is justified by the presence of dark matter in the halos of galaxies, but the dark matter itself is still not well understood. In 1980, for 21 Sc-type galaxies, observations showed that such velocities growth until reaching constant values occurs when distances grow by 2 to 3 orders of magnitude. With the solutions of the Brans-Dicke theory for the non-straight strings, a spacetime with the same nearly cylindrical symmetry is proposed, which adequately describes this behavior in the velocities of the stars of those 21 galaxies

Nesta dissertação estudamos alguns aspectos da correspondência fluido/gravitação aplicada ao espaço plano em coordenadas de Rindler ingoing. Nosso principal objetivo é estudar o efeito de transformações de Ehlers e simetrias das equações de Einstein no contexto da correspondência fluido/gravitação. Para isso, fazemos uma revisão dos aspectos principais da Relatividade Geral e da Hidrodinâmica, os quais serão empregados ao longo do texto. Damos bastante atenção ao desenvolvimento de um método que permite encontrar soluções da equações de Einstein por meio de uma expansão em derivadas, o qual sera utilizado posteriormente para gerar uma solução-base sobre a qual aplicaremos transformações de Ehlers. Nós mostramos que a métrica de um espaçotempo plano em coordenadas de Rindler ingoing está relacionada a um espaçotempo de Taub por meio de uma transformação de Ehlers e nós utilizamos um método em que nós resolvemos a equação de Killing perturbativamente na expansão no parâmetro $\\epsilon$. Os resultados obtidos com este método não são inteiramente conclusivos, de modo que faz-se necessária uma futura investigação. / In this dissertation we study some aspects of the fluid/gravity correspondence applied to flat space in ingoing Rindler coordinates. Our main goal is to study the effect of Ehlers transformations and symmetries of the Einstein equations in the context of fluid/gravity correspondence. To do so, we review the main aspects of General Relativity and Hydrodynamics which will be employed throughout the text. We devote significant attention to a method that allows us to find solutions to the Einstein equations that by performing a derivative expansion, which will be utilized afterwards to generate our seed solution, upon which we later apply the Ehlers transformations. We show that the metric of flat spacetime in ingoing Rindler coordinates is related to a Taub spacetime by an Ehlers transformation and we utilize an approach in which we solve the Killing equation perturbatively in a parameter expansion. The results obtained by using this approach are not entirely conclusive, and further investigation is still required.

Estudamos a evolução temporal de perturbações escalares na vizinhança de uma estrela com densidade uniforme que colapsa em um buraco negro. O trabalho começa com um estudo básico de gravitação e modos quasi-normais. O objetivo principal é resolver a equação de Klein-Gordon sem massa para a perturbação escalar, cuja solução depende de métodos numéricos. Com este objetivo, tratamos os aspectos teóricos de buracos negros e estrelas a partir da solução prevista pela Relatividade Geral para um buraco negro, estrelas com densidade uniforme e estrelas em colapso. Estudamos também uma maneira de reduzirmos a Equação de Klein-Gordon para uma forma conveniente de ser integrada, assim como os métodos numéricos necessários para resolver essa equação. Encontramos soluções para os modos variando a massa M, o raio inicial R e o rótulo do momento angular l. Essas soluções são irregulares em muitas situações, mas em geral elas são crescentes, de acordo com o comportamente observado de explosões de Supernovas. / This work is a study on the time evolution of scalar perturbations around a star collapsing to a black hole. It starts with a basic study of gravitation and quasi-normal modes. The aim is to derive the solution of the massless Klein-Gordon equation, that depends on numerical methods. Aiming at this goal, we studied theoretical aspects of stars, black holes and gravitational collapse. The methods include coordinate substitutions to modify the Klein-Gordon equation to a simple form. We also studied numerical methods for partial differential equations. Solutions of the quasi-normal modes were found with different values of M, R and l. The solutions are irregular in several situations, but some of them display increasing modes, that could be explained by the explosive behavior of Supernovas.

Cerca de 25% do conteúdo energético do universo se encontra sob uma forma de natureza ainda não determinada e é conhecida pelo nome de matéria escura. Desde as primeiras especulações acerca de sua existência (Zwicky ~ 1933), vários modelos foram propostos na tentativa de justificar os dados observacionais encontrados mas, até hoje, nenhum deles foi capaz de cumprir essa tarefa a contento. Nesta dissertação, apresentaremos uma breve discussão desses modelos, além de propor um novo, baseado na idéia de que tanto a matéria escura quanto a energia escura possam ser compostas pelo campo escalar de Born-Infeld. / Nearly twenty five percent of the energetic content of the universe appears in a form that is still unknown and is named dark matter. Since the first speculations about its existence (Zwicky ~1933), many models have been proposed trying to justify all the observed data but, until now, none of them has been able to solve this problem. In this monography, we will present a brief discussion about these models and propose a new one, based on the idea that both dark matter and dark energy could be the Born Infeld scalar field.