Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-09T16:34:19Z No. of bitstreams: 1 2017_FernandoLessaCarneiro.pdf: 1591325 bytes, checksum: 12826b578982303e221a91c99f080034 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-17T21:43:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FernandoLessaCarneiro.pdf: 1591325 bytes, checksum: 12826b578982303e221a91c99f080034 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T21:43:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FernandoLessaCarneiro.pdf: 1591325 bytes, checksum: 12826b578982303e221a91c99f080034 (MD5) Previous issue date: 2018-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / Neste trabalho analisaremos sobre quais condições as ondas gravitacionais podem alterar o estado cinemático de uma partícula livre de forma permante ou não. Inicialmente, faremos uma abordagem envolvendo as ondas gravitacionais lineares. Em seguida, consideraremos as ondas gravitacionais não-lineares. Mostraremos que, ao contrário das ondas gravitacionais lineares, as ondas gravitacionais não-lineares transportam energia, momento e momento angular. Dependendo das condições iniciais de uma partícula livre na presença das ondas gravitacionais não-lineares, a energia cinética da partícula poderá ser alterada de forma permante ou não. Portanto, as ondas gravitacionais não-lineares podem transmitir algum tipo de efeito permante para a partícula, chamado efeito memória. / In this work we will examine on what conditions the gravitational waves can change the kinematic state of a free particle on a permanent way or not. Initially, we will make an approach involving linear gravitational waves. Then, we will consider the non-linear gravitational waves. We will show that, unlike the linear gravitational waves, the non-linear gravitational waves carry energy, momentum and angular momentum. Depending on the initial conditions of a free particle in the presence of non-linear gravitational waves, your kinetic energy can be changed permanently or not. Therefore, non-linear gravitational waves may transmit some sort of permanent e ect to the particle, called memory e ect.

Submitted by HENDRIK GERARD JOHAN JENNEN null (hjennen@ift.unesp.br) on 2016-02-23T14:54:31Z No. of bitstreams: 1 thesis_oneside.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Observações realizadas nas últimas três décadas confirmaram que o universo se encontra em um estado de expansão acelerada. Essa aceleração é atribuída à presença da chamada energia escura, cuja origem permanece desconhecida. A maneira mais simples de se modelar a energia escura consiste em introduzir uma constante cosmológica positiva nas equações de Einstein, cuja solução no vácuo é então dada pelo espaço de de Sitter. Isso, por sua vez, indica que a cinemática subjacente ao espaço-tempo deve ser aproximadamente governada pelo grupo de de Sitter SO(1,4), e não pelo grupo de Poincaré ISO(1,3). Nesta tese, adotamos tal argumento como base para a conjectura de que o grupo que governa a cinemática local é o grupo de de Sitter, com o desvio em relação ao grupo de Poincaré dependendo ponto-a-ponto do valor de um termo cosmológico variável. Com o propósito de desenvolver tal formalismo, estudamos a geometria de Cartan na qual o espaço modelo de Klein é, em cada ponto, um espaço de de Sitter com o conjunto de pseudo-raios definindo uma função não-constante do espaço-tempo. Encontramos que o tensor de torção nessa geometria adquire uma contribuição que não está presente no caso de uma constante cosmológica. Fazendo uso da teoria das realizações não-lineares, estendemos a classe de simetrias do grupo de Lorentz SO(1,3) para o grupo de de Sitter. Em seguida, verificamos que a estrutura da gravitação teleparalela--- uma teoria gravitacional equivalente à relatividade geral--- é uma geometria de Riemann-Cartan não linear. Inspirados nesse resultado, construímos uma generalização da gravitação teleparalela sobre uma geometria de de Sitter--Cartan com um termo cosmológico dado por uma função do espaço-tempo, a qual é consistente com uma cinemática localmente governada pelo grupo de de Sitter. A função cosmológica possui sua própria dinâmica e emerge naturalmente acoplada não-minimalmente ao campo gravitacional, analogamente ao que ocorre nos modelos telaparalelos de energia escura ou em teorias de gravitação escalares-tensoriais. Característica peculiar do modelo aqui desenvolvido, a função cosmológica fornece uma contribuição para o desvio geodésico de partículas adjacentes em queda livre. Embora tendo sua própria dinâmica, a energia escura manifesta-se como um efeito da cinemática local do espaço-tempo. / Observations during the last three decades have confirmed thatthe universe momentarily expands at an accelerated rate, which is assumed to be driven by dark energy whose origin remains unknown. The minimal manner of modelling dark energy is to include a positive cosmological constant in Einstein's equations, whose solution in vacuum is de Sitter space. This indicates that the large-scale kinematics of spacetime is approximated by the de Sitter group SO(1,4) rather than the Poincaré group ISO(1,3). In this thesis we take this consideration to heart and conjecture that the group governing the local kinematics of physics is the de Sitter group, so that the amount to which it is a deformation of the Poincaré group depends pointwise on the value of a nonconstant cosmological function. With the objective of constructing such a framework we study the Cartan geometry in which the model Klein space is at each point a de Sitter space for which the combined set of pseudoradii forms a nonconstant function on spacetime. We find that the torsion receives a contribution that is not present for a cosmological constant. Invoking the theory of nonlinear realizations we extend the class of symmetries from the Lorentz group SO(1,3) to the enclosing de Sitter group. Subsequently, we find that the geometric structure of teleparallel gravity--- a description for the gravitational interaction physically equivalent to general relativity--- is a nonlinear Riemann--Cartan geometry.This finally inspires us to build on top of a de Sitter--Cartan geometry with a cosmological function a generalization of teleparallel gravity that is consistent with a kinematics locally regulated by the de Sitter group. The cosmological function is given its own dynamics and naturally emerges nonminimally coupled to the gravitational field in a manner akin to teleparallel dark energy models or scalar-tensor theories in general relativity. New in the theory here presented, the cosmological function gives rise to a kinematic contribution in the deviation equation for the world lines of adjacent free-falling particles. While having its own dynamics, dark energy manifests itself in the local kinematics of spacetime.