Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-18T21:09:16Z No. of bitstreams: 1 2017_AntônioSantosdoCarmo.pdf: 738956 bytes, checksum: ad9008e1e86cc9b2bc7bf9d2e28186c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-19T21:27:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AntônioSantosdoCarmo.pdf: 738956 bytes, checksum: ad9008e1e86cc9b2bc7bf9d2e28186c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T21:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AntônioSantosdoCarmo.pdf: 738956 bytes, checksum: ad9008e1e86cc9b2bc7bf9d2e28186c8 (MD5) Previous issue date: 2017-05-19 / A incompatibilidade da Teoria da Relatividade Geral de Einstein (TRG) com a Mecânica Quântica fez surgir a necessidade de se discutir a possibilidade da formulação de uma teoria de gravitação que seja compatível com esta. Uma teoria que seja mais ampla do que a TRG, e que possa ser aplicada a nível atômico e subatômico. Essa possível teoria de gravitação é muitas vezes chamada Gravitação Quântica. Nesse contexto, muitos pesquisadores têm se empenhado na busca por uma formulação consistente, física e matematicamente, dessa nova teoria e alguns modelos têm sido propostos. No entanto, esse não é um trabalho simples, pois, embora já se tenha avançado bastante, muita coisa ainda permanece obscura. Na ausência de teoria completa de gravidade quântica, qualquer generalização consistente de Relatividade Geral pode ser útil, porque poderia sugerir como essa nova teoria pode ser. Nossa proposta consiste em um modelo de gravitação bimétrica fundamentado em geometria Finsler. As vantagens de uma formulação fundamentada nessa geometria consistem no fato de que a Geometria Finsler é uma geometria Riemanniana sem a limitação quadrática, e assim, a recuperação de dados obtidos a partir da aplicação da TRG se torna teoricamente mais simples. Neste trabalho foi utilizado, na construção da métrica, uma função formada a partir da soma de duas métricas riemannianas, F(x, y) = α(x, y) + β(x, y), onde, α(x,y) = p αij(x)y iy j e β(x,y) = p βij(x)y iy j . A escolha dessa métrica se deu pela própria proposta do trabalho, uma vez que sua estrutura, dentre outras características, facilita a adição de um termo de massa, utilizando-se, para isto, o termo β(x,y). O trabalho está organizado da seguinte forma, no primeiro capítulo são abordados algumas relações entre as geometrias de Riemann e Finsler e destas com a TRG. No segundo capítulo, apresenta-se uma breve revisão dos conceitos matemáticos da geometria Finsler, tais como a métrica, conexões, geodésicas, integração em uma variedade Finsler. No capítulo três, temse um estudo sobre modelos de gravitação fundamentados em geometria Finsler, onde são apresentados alguns trabalhos de diversos autores, desenvolvidos em gravitação bimétrica. No quinto, apresentamos nossos cálculos para a obtenção de uma métrica Finsler gij. Concluímos no capítulo seis, onde também são apresentadas nossas perspectivas de trabalhos futuros. / The incompatibility of Einstein’s General Theory of Relativity (GR) with Quantum Mechanics (QM) has raised the need to discuss the possibility of formulating a theory of gravitation that is compatible with the QM, a theory that generalizes GR, and that can be applied at the atomic and subatomic level. This possible theory of gravitation is often called Quantum Gravity (QG). In this context, many researchers have been engaged in the search for a consistent formulation, physically and mathematically, of this new theory and some models have been proposed. However, this is not a simple job, because, although considerable progress has already been made, a lot still remains unclear. In the absence of a complete theory of quantum gravity, any consistent generalization of General Relativity could be useful, because it might suggest how the theory of QG should look like. Our proposal consists of a bi-metric gravity model based on Finsler geometry. The advantages of a formulation based on this geometry consist in the fact that the Finsler Geometry is essentially Riemannian geometry without the quadratic limitation, and so, the retrieval of data obtained from the application of this modification GR becomes theoretically more simple. In this work was used, in the metric construction, a function formed from the sum of two Riemannian metrics, F(x, y) = α(x, y) + β(x, y), where, α(x,y) = p αij(x)y iy j and β(x,y) = p βij(x)y iy j . The choice of this metric was based on the work proposal itself, since its structure, among other characteristics, facilitates the addition of a mass term, using, for this, the term β(x,y). The work is organized as follows, in the first chapter we discuss some relations between the geometries of Riemann and Finsler and of these with the GR. In the second chapter, we present a brief review of the mathematical concepts of Finsler geometry, such as the metric, connections, geodesics, integration on a Finsler manifold. In chapter three, we study gravity models based on Finsler geometry, where some works in bi-metric gravity are presented. In the fifth, we present our calculations to obtain a Finsler metric gij. We conclude in chapter six, where our perspectives for future work are also presented.

Apresentamos neste trabalho uma generalização da teoria de perturbações cosmológicas para o caso de universos homogêneos e anisotrópicos, caracterizados por um espaço-tempo do tipo Bianchi I. Como aplicação da teoria, investigamos as conseqüências de uma fase inflacionária e anisotrópica do universo dos pontos de vista clássico e quântico. Após uma discussão da evolução do espaço-tempo de fundo nós quantizamos os modos perturbativos para, em seguida, construir o espectro de potências das perturbações de curvatura e de ondas gravitacionais do fim da inflação. Nossos resultados mostram que as principais características de uma fase anisotrópica primordial do universo são: (1) dependência direcional dos espectros de potências, (2) acoplamento entre as perturbações de curvatura e as ondas gravitacionais e (3) espectros distintos para as diferentes polarizações das ondas gravitacionais em grandes escalas cosmológicas. Todos esses efeitos são importantes apenas em grandes escalas cosmológicas e, localmente, recuperamos a teoria isotrópica de perturbações cosmológicas. Nossos resultados dependem de uma escala característica que pode, embora não seja estritamente necessário, ser ajustada a alguma escala observável. / In this work we generalize the standard theory of cosmological perturbations to the case of homogeneous and anisotropic universes described by a Bianchi I spacetime metric. As an application of this theory we investigate the predictions of an inflationary anisotropic phase, both at the classical and quantum level. After discussing the evolution of the background spacetime, we solve and quantize the perturbation equations in order to predict the power spectra of the curvature perturbations and gravity waves at the end of inflation. Our results show that the main features of an early anisotropic phase are: (1) a dependence of the spectra on the direction of the modes, (2) a coupling between curvature perturbations and gravity waves, and (3) the fact that the two gravity waves polarisations do not share the same spectrum on large scales. All these effects are significant only on large scales and die out on small scales where isotropy is recovered. Finally, our results depend on a characteristic scale that can, but a priori does not have to, be tuned to some observable scale.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11001_Dissertação final Nicolas Ribeiro Bertini.pdf: 564797 bytes, checksum: 9e74bb7453afa73e5fd8a552c85f0759 (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / É apresentado aqui o Formalismo Pós-Newtoniano Parametrizado (Parameterized Post-Newtonian (PPN)) como proposto por Will e Nordtvedt, além de sua aplicação à relatividade geral, teoria de Brans-Dicke e RGGR (Renormalization Group extended General Relativity). Este formalismo permite relacionar os coeficientes da expansão pós-Newtoniana de diversas teorias métricas da gravitação com os efeitos gravitacionais observados no sistema solar, permitindo uma análise sistemática das previsões físicas dessas teorias. Além da revisão do formalismo, é detalhada uma parcela de suas bases observacionais. Aaplicação do formalismo PPN à teoriaRGGR foi feita de forma parcial recentemente, usando a versão de Eddington, onde a fonte gravitacional é pontual e estática, e depende de dois parâmetros. Tratamos aqui da versão mais completa que utiliza dez parâmetros e considera fluidos de matéria ao invés de partículas pontuais. Nesta análise, confirmamos a validade dos resultados anteriores de forma mais clara e robusta, e estendemos esses últimos vínculos para realizações menos restritivas de RGGR (a saber, sem a necessidade de fixar uma função β específica para o parâmetro de acoplamento gravitacional G).

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10253_Tese final Adriano Mesquita Oliveira.pdf: 11957948 bytes, checksum: f0e81a34e318de26e82cfad74754bf8a (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / A estrela de nêutrons é uma estrutura compacta cuja atração gravitacional é sustentada devido a degenerescência do nêutron. Sua origem coincide com o fim do processo de fusão nuclear e é posterior a um processo explosivo, conhecido com Supernova. Nessa estrutura, os constituintes materiais encontram-se em condições extremas, a densidade em seu interior é da ordem da densidade nuclear, o que torna indispensável a utilização de teorias relativísticas para descrevê-la. Em geral, a teoria de Einstein em conjunto com uma equação de estado é utilizada para este fim. Porém, as incertezas sobre o comportamento da matéria e, de certo modo, da própria física nesse regime extremo abre margem para introduzir teorias alternativas para descrever essas estruturas estelares. Nesse contexto, esta tese propõe abordar as consequências, na estrutura da estrela de nêutron, do uso de alguns modelos alternativos à teoria de Newton e de Einstein. Como resultado tem-se, uma primeira aproximação não relativística para essas estruturas, um limite para o parâmetro de Rastall - bem como a solução de vácuo para essa teoria - e uma análise da relevância dos termos inerentes às correções relativísticas.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6599_Dissertação final William Algoner.pdf: 13781627 bytes, checksum: 40195d7859bd74fb600f6430a007fa18 (MD5) Previous issue date: 2013-06-13 / Extensões da Relatividade Geral , com contribuições de termos de ordem mais alta na curvatura, têm sido utilizadas para se buscar uma melhor compreensão dos fenômenos em escalas onde efeitos quânticos se tornam importantes. No entanto tais extensões podem produzir efeitos indesejáveis, como o surgimento de fantasmas e também de equações de ordem mais altas do que dois, complicando assim o problema de Cauchy. Nesta dissertação estudamos uma classe de teorias , conhecida como Gravitação Quase Topológica (GQT) onde esses efeitos, por construção, são evitados. Em particular construímos soluções do tipo paredes de domínio em que os vácuos da teoria são espaços de Anti de Sitter (AdS). Nossa análise é feita para uma dimensão arbitrária d do espaço-tempo utilizando um ansatz que considera a folheação desse espaço em hipersuperfícies (d-1) dimensionais com curvatura negativa ou positiva.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8632_Dissertação Álefe de Oliveira Freire.pdf: 4740132 bytes, checksum: 6220984720651d64291b7466bfa0b55b (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / A dinâmica de galáxias é normalmente tratada no regime de gravitação newtoniana, pois efeitos não-lineares de relatividade geral são considerados desprezíveis nesse contexto. Entretanto, algumas propostas recentes têm questionado esse procedimento. Nesta dissertação revisamos e avaliamos criticamente duas propostas que sugerem que esses efeitos não-lineares poderiam ser fortes o suficiente para eliminar ou reduzir a necessidade de matéria escura em galáxias. Além de reforçarmos certas críticas sobre a base teórica destas abordagens, mostramos que fenomenologicamente os procedimentos adotados para uma das propostas não são robustos e podem levar a resultados bem diferentes da observação, em contrapartida para a segunda proposta nossos testes apresentam resultados satisfatórios. Além disso, enfatizamos que o entendimento atual de dinâmica de galáxias no contexto de relatividade geral ainda não é sólido, assim uma precisa avaliação de suas correções nesse contexto necessita de mais atenção.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9806_Dissertação final Felipe de Melo Santos.pdf: 1084214 bytes, checksum: f62459402286abe377500e2d85f245db (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / O conteúdo material que permeia o universo é comumente descrito por modelos de fluidos ideais. Uma revisão sobre a dinâmica destes fluidos é feita neste trabalho e uma formulação para a ação de fluido ideal é estudada. Mostra-se que modelos de campo escalar minimamente acoplado, como o campo escalar canônico e o campo tipo K-essência, mimetizam fluidos ideais. É feita a definição de campos não usuais, chamados fantasmas e táquions. Por fim, teoria de sistemas dinâmicos é usada para analisar a evolução desses fluidos num fundo cosmológico.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9807_Dissertação Denis Campos Rodrigues.pdf: 922328 bytes, checksum: dd339492b0b09eff069828df26295d6e (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / O estudo da Relatividade Geral minimamente acoplada a um campo escalar em um espaço-tempo estático e esfericamente simétrico mostra que soluções de buraco negro são possíveis mediante a existência de um campo escalar fantasma. Estes buracos negros, considerados exóticos, possuem horizonte de área infinita e temperatura de Hawking igual a zero, por isso são denominados de buracos negros frios. Nosso objetivo neste trabalho é propor um estudo de espaços-tempos estáticos e esfericamente simétricos em teorias de k-essência. Tais teorias são amplamente aplicadas no contexto de expansão acelerada do universo, energia escura e modelos inflacionários, entretanto, há uma lacuna no estudo de objetos locais, como estrelas, buracos negros e buracos de minhoca. Em nosso estudo de teorias de k-essência em configurações estáticas e esfericamente simétricas resultou em duas soluções distintas: uma primeira solução com características semelhantes às encontradas em buracos negros frios, mas com dois horizontes de eventos (de natureza cosmológica) e não assintoticamente plana; e, uma segunda solução com apenas um horizonte de eventos, semelhante à solução de Schwarzschild imersa em espaçotempo assintoticamente singular.

Orientador: Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-26T01:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_AlessandroPauloServiode_D.pdf: 1774199 bytes, checksum: e89379f2840d6fa0508ecef1eb82aefe (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Estudamos a dinâmica de partéculas-teste em sistemas hamiltonianos com escapes, incluindo sistemas de física newtoniana (o sistema de Hénon-Heiles para energias acima da energia de escape) e sistemas de relatividade geral correspondendo a distribuições de matéria axisimétricas e estáticas, que podem servir como modelo de centros galácticos; em particular, estudamos o movimento de partículas-teste em campos gravitacionais gerados por halos de matéria, com e sem um buraco negro central, tanto na formulação newtoniana como relativística. Também estudamos um sistema idealizado de dois buracos negros estáticos, onde o movimento de partículas-teste pode ser reduzido a um mapa, e uma dinâmica simbólica é encontrada explicitamente. Estudamos a dinâmica em geral caótica destes sistemas. A sensibilidade às condições iniciais é manifestada na estrutura fractal das bacias de escape. A dimensão fractal da fronteira entre as bacias de escape fornece uma medida quantitativa do caos nestes sistemas abertos / Abstract: We study the dynamics of test particles in Hamiltonian systems with escapes, including Newtonian systems (the Hénon-Heiles system for energies above the escape energy) and general-relativistic systems corresponding to static axisymmetric mass distributions, which could be used to model galactic cores; in particular, we study the motion of test particles in gravitational fields generated by halos, with and without a central black hole, in both the Newtonian and the relativistic formulations. We also study an idealized two-black-hole system, wherein the motion of test particles is reduced to a map, and a symbolic dynamics is explicitly found. We find these systems have in general chaotic dynamics, and the sensibility to the initial conditions manifests itself in the fractal structure of the basins of escape. The fractal dimension of the boundary between the basins gives us a quantitative measure of chaos in these open systems / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Waldyr A. Rodrigues Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T01:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandez_VirginiaVelma_D.pdf: 3436448 bytes, checksum: 2504067e30ecfe9c3ced588985b081cb (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado / Física / Doutor em Ciências