Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310845.pdf: 1364726 bytes, checksum: 595a7d94cd11f4c9bec4a52974881596 (MD5) / Nos últimos anos, em virtude da complexidade crescente das teorias de cordas como candidatas à unificação das interações fundamentais da natureza, tem havido um interesse renovado na teoria quântica de spins altos como um formalismo covariante natural para acomodar o espectro de partículas no Modelo Padrão e teorias quânticas da gravitação, bem como suas contrapartidas supersimétricas. Nesta dissertação, apresentamos uma revisão sistemática do formalismo subjacente à teoria de spins altos, ancorado no grupo de Poincaré, que corresponde ao grupo de simetria da mecânica quântica relativística. Estudamos as construções de Bargmann-Wigner, Weinberg e Majorana, as quais dão origem a equações de onda covariantes para partículas de spins arbitrários, e examinamos, em particular, os casos referentes a spins 1/2 e 1, enfatizando em especial a equação DKP para bósons massivos de spin 0 e 1 bem como a equação para o fóton proposta por Majorana e Oppenheimer (MO). Neste contexto, propomos uma equação linear análoga a MO, denominada PMO, correspondente às equações de Proca e investigamos sua estrutura algébrica. Examinamos também o limite não relativístico das equações DKP e PMO através de transformações de Foldy e Wouthuysen, nos cenários de partícula livre e envolvendo acoplamento com um campo eletromagnético externo. / In the recent past years, in virtue of the increasing complexity of string theories as candidates to the unification of the fundamental interactions of Nature, it has grown a renewed interest in the quantum theory of higher spins as a natural covariant formalism to accommodating the particle spectra in the Standard Model and quantum theories of gravitation, as well as their supersymmetric counterparts. In this dissertation, we present a sistematic review of the formalism of the theory of higher spins, grounded on the Poincar´e group, which corresponds to the symmetry group of relativistic quantum mechanics. We study the constructs of Bargmann-Wigner, Weinberg and Majorana, leading to wave equations for particles of arbitrary spins, and examined, in particular, the cases of spins 1/2 and 1, focusing particularly on the DKP equation for massive bosons of spin zero and unity as well as on the equation proposed by Majorana and Oppenheimer (MO) for the photon. In this context, we propose a linear equation similar to MO, called PMO, corresponding to the Proca equations and investigate its algebraic structure. Also, we examined the nonrelativistic limit of DKP and PMO equations through the Foldy and Wouthuysen transformations, in the scenarios involving free particles and the coupling with an electromagnetic external field.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:32:37Z : No. of bitstreams: 1 cardoso_tr_me_guara.pdf: 1016979 bytes, checksum: e22b97fead10209e15852a61078f65bf (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O formalismo de primeira ordem de Du n-Kemmer-Petiau (DKP) descreve partículas de spin 0 e spin 1 e tem sido utilizado na análise de interações relativísticas de hádrons com núcleos como uma alternativa para análise baseada nos formalismos de segunda ordem convencionais de Klein-Gordon e Proca. Apresentamos a equação geral de DKP, discutimos as condições sobre as interações que levam a uma corrente conservada e os efeitos das transformações de paridade, conjugação de carga e reversão temporal. Adotando uma representação especí ca para as matrizes de DKP, estabelecemos as equações de movimento para os componentes do espinor de DKP na presença das interações escalares e vetoriais. Salientamos que o componente espacial do potencial vetorial não-mínimo não pode ser absorvido no espinor. Mostramos que o componente espacial do potencial vetorial não-mínimo poderia ser irrelevante para a formação de estados ligados para potenciais que se anulam no in nito mas que a sua presença é uma condição sine qua non para o con namento. Algumas aplicações em potenciais unidimensionais são usadas para mostrar que o paradoxo de Klein nunca aparece no caso do acoplamento vetorial não-mínimo, contrário ao que ocorre para um potencial vetorial minimamente acoplado. Um aparente paradoxo relacionado à localização de bósons na presença de potenciais fortes é resolvido através da introdução dos conceitos de massa efetiva e comprimento de onda Compton efetivo / The rst-order Du n-Kemmer-Petiau (DKP) formalism describes spin-0 and spin-1 particles and has been used to analyze relativistic interactions of hadrons with nuclei as an alternative to their conventional second-order Klein-Gordon and Proca counterparts. We present the general DKP equation, discuss conditions on the interactions which lead to a conserved current and e ects of parity, charge-conjugation and time-reversal transformations. Adopting a speci c representation for the DKP matrices, we set up the equations for the components of the DKP spinor in the presence of scalar and vector interactions. We point out that the space component of the nonminimal vector potential can not be absorbed into the spinor. We show that the space component of the nonminimal vector potential could be irrelevant for the formation of bound states for potentials vanishing at in nity but its presence is a sine qua non condition for con nement. Some aplications in unidimensional potentials are used to show that Klein's paradox never appears in the case of a nonminimal vector potential, contrary to what occurs for a minimally coupled vector potential. An apparent paradox related to the localization of bosons in the presence of strong potentials is solved by introducing the concepts of e ective mass and e ective Compton wavelength

Orientador: Prof. Dr. Marcus Werner Beims / Coorientador: Prof. Dr. Renato Moreira Angelo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 25/07/2016 / Inclui referências : f. 117-128 / Resumo: Nesta tese estudamos correlações quânticas e os efeitos do ambiente em sistemas de dois qubits. Nossa análise se divide em dois aspectos principais: (i) estudo da hierarquia entre correlações quânticas, e (ii) análise do fluxo de correlações em sistemas tripartidos. Para o estudo da hierarquia, analisamos as seguintes correlações: discórdia quântica generalizada, emaranhamento, direcionamento EPR e não-localidade de Bell para estados X com marginais maximamente misturadas. Para introduzir o direcionamento EPR nessa análise, propomos um quantificador para sistemas gerais de dois qubits nos cenários de duas e três medições por sítio, baseado em desigualdades de direcionamento EPR bem estabelecidas. Além disso, estudamos a robustez das correlações sob canais de ruído, encontrando uma cronologia de mortes e ressurgimentos súbitos. Analisamos o fluxo de correlações em dois diferentes contextos. No primeiro, investigamos a dinâmica de informação entre as partes de sistemas tripartidos através de resultados envolvendo a monogamia da informação mútua. Em particular, encontramos um cenário típico no qual informação local tende a ser convertida em informação delocalizada. Ademais, calculamos analiticamente uma quantidade capaz de revelar regimes favoráveis para não-Markovianidade no nosso modelo. Numa segunda análise, baseada na dinâmica exata de um sistema de dois qubits e o ambiente, dado por um banho térmico usual de osciladores harmônicos, derivamos critérios de separabilidade e emaranhamento entre um estado X inicial e o ambiente, não encontrando nenhuma relação entre a perda de emaranhamento no sistema (de dois qubits) e o surgimento de emaranhamento entre o sistema e o ambiente. / Abstract: In this thesis we study quantum correlations and the effects of the environment in two-qubit systems. Our analysis is divided in two main aspects: (i) study of the quantum correlations hierarchy, and (ii) analysis of the flow of correlations in tripartite systems. For the study of hierarchy, we analyze the following correlations: generalized quantum discord, entanglement, EPR steering, and Bell nonlocality for X states with maximal marginals. In order to include steering in this analysis, we propose a quantifier for general two-qubit systems in scenarios of two- and three-measurements per site, based on steering inequalities well established. Besides that, we study the correlations robustness under noisy channels, finding a chronology of sudden deaths and sudden births. We analyze the flow of correlations in two different contexts. In the first, we investigate the information dynamics between the parts of tripartite systems through results involving the monogamy of mutual information. In particular, we find a typical scenario in which local information tends to be converted in delocalized information. Moreover, we calculate analytically a quantity capable of revealing favorable regimes for non-Markovianity in our model. In a second analysis, based on the exact dynamics of a system of two-qubit and the environment, given by an usual thermal bath of harmonic oscillators, we derive separability and entanglement criteria between an initial X state and the environment, not finding any relation between the lost of entanglement within the system of two-qubit and the build up of entanglement between the system and the environment.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:10:54Z : No. of bitstreams: 1 macedo_cp_me_bauru.pdf: 351183 bytes, checksum: faac1af790a3f3c02dba9cddfe8a63d9 (MD5) / Grande parte dos fenômenos químicos e físicos, em especial a química dos elementos mais pesados da tabela periódica, somente pode ser compreendida à luz da teoria quântica relativística. As propriedades catalíticas da platina, por exemplo, são em grande parte devidas aos efeitos relativísticos. Esses efeitos relativísticos, por sua vez, são mais pronunciados nos elementos de número atômico superior a 103, elementos conhecidos como transactinídeos ou super-pesados. Neste trabalho, investigamos a ligação química com carbonilas entre o elemento químico de maior número atômico (z=118) já sintetizado, o Uuo. Nossos resultados em relação a este novo elemento, que supostamente está localizado na família dos gases nobres (grupo 18), sugerem que a química do Uuo deve ser distinta da química dos demais elementos do grupo, indicando novas propriedades para este grupo. / Great part of chemical and physical phenomena can only be understood under the relativistic quantum mechanics framework, mainly the chemistry of the heavier elements. For example, the catalytic propertiers of platinum are in the most part due to relativistic effects. These relativistic effects are more intense in elements beyond atomic number 103, elements known as super heavy elements or transactinides. In this work, we investigated the chemical bound between the chemical element of highest atomic number that has been sintetized, the Uuo with z=118, and carbonyls. Our results, despite the fact that the new element Uuo is located at noble gas family, suggest that its chemical properties are probably different from the other elements of the same group and a possible break of periodic properties.

Orientador: Antonio Soares de Castro / Banca: Julio Marny Hoff da Silva / Banca: Bruto Max Pimentel Escobar / Resumo: O formalismo de primeira ordem de Du n-Kemmer-Petiau (DKP) descreve partículas de spin 0 e spin 1 e tem sido utilizado na análise de interações relativísticas de hádrons com núcleos como uma alternativa para análise baseada nos formalismos de segunda ordem convencionais de Klein-Gordon e Proca. Apresentamos a equação geral de DKP, discutimos as condições sobre as interações que levam a uma corrente conservada e os efeitos das transformações de paridade, conjugação de carga e reversão temporal. Adotando uma representação especí ca para as matrizes de DKP, estabelecemos as equações de movimento para os componentes do espinor de DKP na presença das interações escalares e vetoriais. Salientamos que o componente espacial do potencial vetorial não-mínimo não pode ser absorvido no espinor. Mostramos que o componente espacial do potencial vetorial não-mínimo poderia ser irrelevante para a formação de estados ligados para potenciais que se anulam no in nito mas que a sua presença é uma condição sine qua non para o con namento. Algumas aplicações em potenciais unidimensionais são usadas para mostrar que o paradoxo de Klein nunca aparece no caso do acoplamento vetorial não-mínimo, contrário ao que ocorre para um potencial vetorial minimamente acoplado. Um aparente paradoxo relacionado à localização de bósons na presença de potenciais fortes é resolvido através da introdução dos conceitos de massa efetiva e comprimento de onda Compton efetivo / Abstract: The rst-order Du n-Kemmer-Petiau (DKP) formalism describes spin-0 and spin-1 particles and has been used to analyze relativistic interactions of hadrons with nuclei as an alternative to their conventional second-order Klein-Gordon and Proca counterparts. We present the general DKP equation, discuss conditions on the interactions which lead to a conserved current and e ects of parity, charge-conjugation and time-reversal transformations. Adopting a speci c representation for the DKP matrices, we set up the equations for the components of the DKP spinor in the presence of scalar and vector interactions. We point out that the space component of the nonminimal vector potential can not be absorbed into the spinor. We show that the space component of the nonminimal vector potential could be irrelevant for the formation of bound states for potentials vanishing at in nity but its presence is a sine qua non condition for con nement. Some aplications in unidimensional potentials are used to show that Klein's paradox never appears in the case of a nonminimal vector potential, contrary to what occurs for a minimally coupled vector potential. An apparent paradox related to the localization of bosons in the presence of strong potentials is solved by introducing the concepts of e ective mass and e ective Compton wavelength / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2005. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270291.pdf: 4427898 bytes, checksum: 03691d229c06fd3c482dea7564df89cb (MD5) / O objetivo deste trabalho e analisar como os fenomenos contra-intuitivos conhecidos como Nao Restauracao de Simetria e Quebra Inversa de Simetria se manifestam em teorias de campos multi-escalares com simetria O(N) X O(N). Tanto a versao relativistica como a nao-relativistica de tais modelos sao aqui investigadas. Para o caso relativistico, que e relevante para Cosmologia, e revisado como tais fenomenos persistem em altas temperaturas mesmo quando os efeitos termicos nos acoplamentos sao considerados. A parte original do presente trabalho diz respeito ao caso nao-relativistico, que e relevante para a Fisica da Materia Condensada. Em particular, sera mostrado que, ao contrario de seus analogos relativisticos, esses modelos nao apresentam Quebra Inversa de Simetria e/ou Nao Restauracao de Simetria quando a importante dependencia termica dos acoplamentos e considerada. / The aim of this work is to analyse how the counter intuitive phenomena known as Symmetry Non Restoration and Inverse Symmetry Breaking manifest themselves within multi scalar field theories displaying O(N)£O(N) symmetry. Both, the relativistic as well as the non relativistic versions of such models are investigated here. For the relativistic case, which is important for Cosmology, we review how those phenomena persist at high temperatures even when thermal effects on the couplings are considered. The original part of the work regards the study of the non relativistic case, which is relevant for Condensed Matter Physics. In particular, we show, that contrary to their relativistic counter parts, those models cannot display ISB and/or SNR when the important thermal dependence of the couplings is considered.

Orientador: Aguinaldo Robinson de Souza / Banca: Nelson Henrique Morgon / Banca: Renato Carlos Tonin Ghiotto / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Grande parte dos fenômenos químicos e físicos, em especial a química dos elementos mais pesados da tabela periódica, somente pode ser compreendida à luz da teoria quântica relativística. As propriedades catalíticas da platina, por exemplo, são em grande parte devidas aos efeitos relativísticos. Esses efeitos relativísticos, por sua vez, são mais pronunciados nos elementos de número atômico superior a 103, elementos conhecidos como transactinídeos ou super-pesados. Neste trabalho, investigamos a ligação química com carbonilas entre o elemento químico de maior número atômico (z=118) já sintetizado, o Uuo. Nossos resultados em relação a este novo elemento, que supostamente está localizado na família dos gases "nobres" (grupo 18), sugerem que a química do Uuo deve ser distinta da química dos demais elementos do grupo, indicando novas propriedades para este grupo. / Abstract: Great part of chemical and physical phenomena can only be understood under the relativistic quantum mechanics framework, mainly the chemistry of the heavier elements. For example, the catalytic propertiers of platinum are in the most part due to relativistic effects. These relativistic effects are more intense in elements beyond atomic number 103, elements known as super heavy elements or transactinides. In this work, we investigated the chemical bound between the chemical element of highest atomic number that has been sintetized, the Uuo with z=118, and carbonyls. Our results, despite the fact that the new element Uuo is located at noble gas family, suggest that its chemical properties are probably different from the other elements of the same group and a possible break of periodic properties. / Mestre

Tesi doctoral - Universitat de Barcelona. Facultat de Física, 1980 / A la relativitat, a diferència de la mecànica newtoniana, no trobem exemples senzills de sistemes dinàmics de diverses partícules. La formulació covariant Lorentz de les equacions del moviment per a sistemes de partícules en interacció, directament en termes de les variables de les partícules és l'objecte de les teories d'acció a distància. Les dificultats d'aquestes teories consisteixen a que les equacions que donen no són equacions diferencials ordinàries, per a les quals hom no sap formular teoremes d'existència i unicitat ni tampoc cap mètode de solució (ni tan sols numèric). Això mateix passa amb qualsevol teoria de camps. L'acció a distància instantània té dues branques. Una és la iniciada per Dirac, consistent en buscar una formulació Hamiltoniana utilitzant per a tal fí l'estructura del grup de Poincaré, i demanant que les transformacions d'aquest grup siguin canòniques. L'interès d'una formulació Hamiltoniana rau en que permet de quantificar la teoria fàcilment. La segona branca, dins de la qual es situa aquest treball és la Mecànica Relativista Predictiva. El punt de partença és mantenir fermament la invariància de les línies d'univers de les partícules i demanar unes equacions del moviment estrictament Newtonianes: acceleracions instantànies en termes de posicions i velocitats instantànies de les partícules. El fet que la simultaneïtat no sigui un concepte covariant fa que aquest punt de vista sembli inacceptable. No obstant hom demostra que les equacions de tipus newtonià són compatibles amb la invariància sota el grup de Poincaré. Aquest prejudici ha fet que la dinàmica relativista de N partícules no sigui desenvolupada fins molt tard, molt després de la formulació de la relativitat restringida per Einstein. Podem trobar un. fonament formal per això a l'electrodinàmica mateixa. Eliminant els camps i fent desenvolupaments de Taylor en les càrregues hom arriba a equacions del moviment del tipus Newtonià. La propietat de covariància sota el grup de Lorentz, que tenien les equacions de partença, es manté per tant en la versió derivada instantània (encara que aquesta instantaneitat sigui totalment formal) Tornant al cas general, la dificultat de la no-covariància de la simultaneïtat rau en que posicions i velocitats que són simultànies en un sistema de referència no ho són en un altra sistema en moviment respecte del primer; i per que la dinàmica en el sistema mòbil tingui la mateixa forma que en el primer sistema considerat, hem de prendre noves posicions i velocitats, desplaçades al llarg de cada línia d'univers de les partícules, tal de que siguin simultànies en el sistema mòbil. Això exigeix integrar les equacions del moviment per obtenir les òrbites. Aquesta situació sembla insuperable. Però solament ens cal considerar transformacions infinitesimals, perquè tota transformació finita de Poincaré pot ésser descomposta com una seqüència de transformacions infinitesimals. Així obtenim fàcilment condicions necessàries i suficients que garanteixen la covariància de la dinàmica de tipus Newtonià proposada. En el primer capítol d'aquest treball farem un resum del que és la mecànica relativista predictiva per passar després a aplicar-la al cas de dues partícules en interacció electromagnètica, amb radiació, al capítol 3. En el camp de les teories d'acció a distància, aquests darrers anys han apaeagut diferents treballs sobre models L~grangians singulars. Un Lagrangià singular és aquell per al qual la matriu Hessiana respecte de les velocitats generalitzades és singular; això fa que hom no pugui aïllar directament les acceleracions a partir de les equacions d'Euler-Lagrange. La teoria d'aquests sistemes arriba a unes equacions del moviment (a les quals hi apareixen funcions arbitràries), vàlides solament sobre una subvarietat de l'espai de les fases. Els avantatges d'aquestes teories consisteixen en que hom pot desenvolupar un formalisme Hamiltonià que permet de quantificar fàcilment la teoria. Els teoremes de no interacció no es poden aplicar, ja que les posicions de les partícules no són variables canòniques i les equacions del moviment obtingudes són vàlides únicament sobre una subvarietat de l'espai de les fases. Ara bé, les equacions del moviment que hom deriva d'aquestes teories no són equacions diferencials de segon ordre, ja que contenen funcions arbitràries; a més les condicions inicials no poden ésser qualsevulles, sinò que han de estar sobre la subvarietat abans esmentada. Una altra dificultat es presenta quan escrivim les triacceleracions que s'observen des d'un sistema inercial. Per a alguns sistemes aquestes acceleracions seran instantànies (en el sentit de que venen descrites en termes de posicions i velocitats simultànies de la resta de partícules) mentre que per d'altres no. Però des del punt de vista de la mecànica relativista predictiva, desitgem que no hi hagi cap observador inercial privilegiat. Així, la segona part d'aquest treball està dedicada a buscar un sistema predictiu que coincideixi amb el sis tema dinàmic que es deriva d'un Lagrangià singular donat. Trobarem condicions generals sota les quals tal cosa és possible, i aplicarem els resultats al model de Dominici-Gomis-Longhi (al capítol 5). La motivació d'aquests treballs és aprofundir els coneixements de la dinàmica relativista de sistemes de N partícules (des del punt de vista de la Mecànica Predictiva), ja que pensem que part de les dificultats de la Teoria Quàntica de Camps (eliminació d'estats d'energia negativa; impossibilitat de tractar estats lligats i d'altres) tenen origen relativista i no quàntic. Una mostra d'això són els models Lagrangians singulars proposats per explicar la interacció entre els quarks, els quals permeten d'eliminar els estats no físics (norma negativa) i presenten potencials relativistes que permeten d'explicar el confinament dels quarks.

Orientador: Antonio Soares de Castro / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Manuel Máximo B. Malheiro de Oliveira / Resumo: O estudo dos estados ligados das equações relativísticas têm muitas aplicações em física nuclear e em outras áreas da física, portanto as soluções que apresentam estados ligados usando as equações de Dirac e Klei-Gordon(KG) desempenham um papel importante no interesse dos pesquisadores. A redução a uma dimensão espacial das equações relativisticas permite melhorar o entendimento dos problemas equivalentes em três dimensões de uma maneira fisicamente mais transparente. Esta redução espacial traz como consequência alterações nas estruturas relativísticas dos potenciais que devem ser estudadas. A tarefa de achar estados ligados dessas emoções não é fácil para formas funcionais gerais para os potenciais externos. Neste trabalho as equações de Dirac e KG em um dimensão espacial são investigadas para diferentes tipos de acoplamento e formas funcionais para o potenciais externos que apresentam estados ligados.Um resultado relevantes que para certas misturas convenientes dos potenciais externos as equações de Dirac e KG apresentam as mesmas auto-energias mas diferentes autofunções. O problema em geral pode ser mapeado num problema de Sturm-Liouville encontrando-se soluções de estados ligados exatamente. Discutimos detalhadamente o comportamento das autofunções e auto-energias para partículas e antipartículas obtidas do problema de Sturm-Liouvillee as possíveis soluções isoladas no caso da equação de Dirac. Uma aparente violação do princípio da incerteza em algns casos é remediada com a introdução do conceito de comprimento de onda Compton efetivo, mostrando que a partícula pode ser localizada numa região do espaço arbitrariamente pequena sem a produção de pares partícula-antipartícula. / Abstract: The study of bound states of the relativistic equations as many applications in nuclear physics and other areas of the physics, therefor the solutions that present bound states for the Dirac and the Klein-Gordon (KG) equations play an important role in the interest of the researches. The reduction to one space dimension of the relativistic equations allows to improve our understanding of the equivalent problems in three dimensionin a physically more transparent way. This space reduction brings as a consequence alterations in the relativistic structures of the potentials that must be studied. The task of findingof these equations is not easy for general functional forms for the external potentials. In this work the Dirac and the KG equationsin one space dimensions for different tpes of coupling and functional forms for the external potentials that present bound states are investigated. A relevant result is that for certain convenient mixtures of the external potentials the Dirac and the KG equations present the same eigenvalues but different eigenfunctins. The problem in general can be mapped into an exactly solvable Sturm-Liouville problem. The behavior of the eigenfunctions and eigenvalues for particles and antiparticles of the Sturn-Liouville problem and the possible isolated solutions in the case of the Dirac equation is discussed in detail. An apparent breaking of the uncertainty priniple in some cases is remedied by the introduction of the concept of effective Compton wavelength, showing that the particle can be located into a region of space arbitrarily small without producing particle-antiparticle pairs. / Mestre

Nesta dissertação, uma revisão dos modelos cosmológicos newtonianos e neo-newtonianos baseados na formulação da hidrodinâmica clássica é apresentada, com especial ênfase para os resultados básicos e as limitações mais importantes dessas abordagens. Em seguida, mostramos que a descrição Lagrangiana clássica proposta por Lima, Moreira e Santos (1998) para fluidos simples, pode ser generalizada para incluir modelos com misturas de fluidos, e portanto, cosmologias mais realísticas contendo bárions, matéria escura e energia escura, bem como qualquer forma de interação entre essas componentes. Neste trabalho propomos uma descrição lagrangiana clássica para modelos relativísticos do tipo FRW. Nesta descrição, o comportamento dinâmico do fator de escala a(t), como previsto pelas cosmologias relativísticas, é substituído pelo movimento unidimensional de uma partícula teste de massa m sob a ação de um potencial clássico, V(x), onde x é a coordenada unidimensional da partícula. O tratamento pode ser aplicado para os mais diversos cenários de energia escura. Para exemplificar, discutimos com detalhe os seguintes modelos contendo matéria escura e energia escura: XCDM, X(z)CDM, Lambda CDM, Lambda(t) e gás de Chaplygin. Por completeza, modelos multidimensionais do tipo FRW também são considerados. Em todos esses modelos, o parâmetro de curvatura k das seções espaciais das cosmologias determina a energia total da partícula teste pela relação, E=-mk/2, tal como ocorre nos modelos de fluidos simples. As propriedades dinâmicas associadas com o presente estágio de aceleração do universo são univocamente descritas em termos da função potencial do sistema. Finalmente, utilizando os dados da distância de luminosidade provenientes das supernovas do tipo Ia, discutimos como o potencial unidimensional pode ser reconstruído a partir das observações. / In this dissertation, a review of the Newtonian and neo-Newtonian cosmological models based on the classical hydrodynamics formulation is presented with special emphasis to the basic results and the main limitations of such approaches. Next, we show that the classical Lagrangian description as proposed by Lima, Moreira & Santos (1998) for simple fluids, can be generalized to include fluid mixtures, and, therefore, more realistic cosmologies containing baryons, dark matter and dark energy, as well as, any kind of interaction among such components. In the lagrangian description, the dynamic behavior of the scale factor a(t), as predicted by the relativistic cosmologies, is replaced by the unidimensional motion of a test particle with mass m under the action of a classical potential, V(x), where x(t) is the coordinate of the particle. The treatment can be applied for many different scenarios of dark energy. In order to exemplify, we discuss with detail the following models containing dark matter and dark energy: XCDM, X(z)CDM, Lambda(t)CDM and the Chaplygin gas. For completeness, FRW type multidimensional models are also considered. For all these models, the curvature parameter k of the spatial sections in the relativistic cosmologies determines the total energy by the relation, E=-mk/2, as occurs in the simple fluid models. The dynamic property associated with the present accelerating stage of the Universe are univocally described in terms of the potential function of the system. Finally, by using the data from luminosity distance of supernovae type Ia, we discuss how the unidimensional potential can be reconstructed from the observations.