Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-17T15:28:36Z No. of bitstreams: 1 2015_BreytnerRibeiroMorais.pdf: 410338 bytes, checksum: 934882aec77c19af13835a8be6e93f00 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_BreytnerRibeiroMorais.pdf: 410338 bytes, checksum: 934882aec77c19af13835a8be6e93f00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_BreytnerRibeiroMorais.pdf: 410338 bytes, checksum: 934882aec77c19af13835a8be6e93f00 (MD5) / A solução de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) é uma solução exata das equações de Einstein que descreve um modelo de universo isotrópico e homogêneo que pode está expandindo ou contraindo de forma acelerada. Dados observacionais recentes sugerem que o presente universo é aproximadamente plano e que este está expandindo acelerado. Nesta dissertação, no contexto do Teleparallelismo Equivalente à Relatividade Geral (TERG), tentaremos entender a razão pela qual o universo, baseado no modelo de FLRW, está expandindo de forma acelerada. Apresentaremos também uma relação para a primeira lei da termodinâmica para a superfície do horizonte aparente do modelo de FLRW, de onde extrairemos uma expressão para a temperatura no horizonte aparente. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) solution, is an exact solution of Einstein equations that describes a homogeneous, isotropic model of universe that may be expanding or contracting in an accelerated way. Recent observational data suggests that the present universe is approximately _at and that it is expanding accelerated. In this Dissertation, in the context of the Teleparallelism Equivalent of General Relativity (TEGR), we will try to understand the cause on which the universe, based in the FLRW model, is expanding in an accelerated way. We also present a relation to the _rst law of thermodynamics to the apparent horizon of the FLRW model, and from this relation we will obtain a expression to the temperature at the apparent horizon.

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2016-05-24T18:13:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) 39S586u Dissertação.pdf: 8016493 bytes, checksum: 98bec06b06ca3fa4ca3d3dcf25207d25 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T18:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) 39S586u Dissertação.pdf: 8016493 bytes, checksum: 98bec06b06ca3fa4ca3d3dcf25207d25 (MD5) Previous issue date: 1995-06 / Este trabalho descreve o universo sócio-cultural de uma atividade artesanal, o bordado, através da reconstituição da história da sua implantação no contexto de uma comunidade rural caracteristicamente agrária. Enfatizamos a organização social das bordadeiras para mostrar as relações sociais e de produção do bordado principalmente na família, como unidade reprodutiva da mão-de-obra, quanto formadora de uma tradição que se consolidou entre mulheres agricultoras responsáveis pela formação de uma nova geração de bordadeiras. Tratamos ainda de mostrar como essaprodução se organiza no espaço da cooperativa de bordados existente na área pesquisada, a partirda qual expandiu-se o trabalho do bordado manual na comunidade. A história e a tecnologia do bordado, resgata etnografícamente a ideologia de uma comunidade que se reconhece como pertencendo a Terra do Bordado Manual. Nesta perspectiva, tratamos de unir a abordagem antropológica à museológica, documentando fotograficamente a bordadeira na unidade de produção familiar e na cooperativa; seleciona material para exposições museográficas, mapeando tipos de peças, amostras de pontos, técnicas de manufaturas, materiais empregados na produção do bordado, para contextualizar o universo pesquisado e comunicar através de exposições. Pesquisa de campo realizada no Município de Passira, com descrição geral da área, características físicas e aspectos econômico e sociais.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11448_Tese final Andre Luiz Alves Lima - PPGFis.pdf: 4483830 bytes, checksum: 73c10ae115a7b4575ece1730f9f6e7de (MD5) Previous issue date: 2017-09-20 / Esta tese é uma investigação de modelos cosmológicos duais sob uma inversão do fator de escala no tempo conforme, na gravitação de Einstein. A transformação de Dualidade do Fator de Escala no tempo conforme (DFE) atua como um mapa entre altas e baixas energias, e entre evoluções aceleradas e desaceleradas do universo. Utilizada enquanto um princípio de simetria, a DFE seleciona modelos com duas fases de aceleração, simétricos por reflexão ao redor do ponto em que aceleração é nula. Encontramos uma classe desses modelos, correspondente a um gás de Chaplygin modificado, que pode ser usada como ferramenta de discussão em diversos regimes fenomenológicos, e.g. uma fase inflacionária do tipo hilltop, ou um universo de quintessência. A DFE, na gravitação de Einstein, é análoga a uma dualidade bem conhecida da gravitação dilatônica, em que a inversão do fator de escala (no quadro de cordas) junto com uma transformação apropriada do dilaton fornecem uma simetria das equações gravidilatônicas para uma classe muito restrita de potenciais. Apesar de ser uma simetria das equações de Friedmann no quadro de Einstein, as soluções duais da DFE, para qualquer potencial, podem ser interpretadas no quadro de cordas, onde fornecem transformações relacionando grandes e pequenos valores do fator de escala. A dualidade gravidilatônica da origem ao chamado Cenário Prée-Big-Bang na cosmologia de cordas. De maneira similar, um universo dual pela DFE pode ser interpretado como estando antes da singularidade, na gravitação de Einstein. Concentramo-nos em analisar as cosmologias duais em que a fase pré-big-bang é um universo em expansão eterna (ao contrário dos modelos usuais de ricochete), e sua fase final, acelerada, faz o papel da inflação antes do big-bang do universo seguinte. Essa idéia é reminiscente da idéia de uma `Cosmologia Conforme Cíclica'. A transição através da singularidade requer uma identificação conforme; abordamos esse problema utilizando a correspondência dS/CFT e o grupo de renormalização holográfico.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8899_Dissertação Eddy Giusepe C. Isidro.pdf: 19967431 bytes, checksum: 09794aab73c65df0a113edc0844e46ae (MD5) Previous issue date: 2015-05-07 / O modelo padrão atual da cosmologia, o modelo ΛCDM (Λ-Cold Dark Matter), está baseada nas soluções homogêneas de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) das equações de Einstein. As características da Cosmic Microwave Background (CMB) e da formação de estrutura em grandes escalas, são estudadas através da teoria das perturbações cosmológicas no fundo homogêneo e isotrópico. No entanto, nos últimos quinze anos, modelos cosmológicos inomogêneos "simples"que são generalizações do modelo cosmológico FLRW ganharam interesse na comunidade astrofísica e têm sido utilizados para estudar fenômenos cosmológicos. Alguns autores demonstraram que estes modelos inomogêneos com simetria esférica e com fonte de poeira podem reproduzir um bom ajuste para os dados de supernovas do tipo Ia (SNIa) e a posição do primeiro pico da CMB. Estes modelos sugerem que a aparente expansão acelerada do Universo não é causada pela gravidade repulsiva devido à energia escura, mas é sim o resultado das inomogeneidades na distribuição da matéria. Nesta dissertação, os modelos inomogêneos do Universo são investigados na base da métrica de Lemaître-Tolman-Bondi (LTB), o que representa uma solução com simetria esférica para poeira. Dois modelos particulares são estudados: a evolução parabólica com tempo de Big Bang inomogêneo e a evolução hiperbólica com curvatura fraca e tempo de Big Bang constante. As propriedades de cada um destes modelos são investigadas em detalhe, da forma mais analítica possível. Ambos modelos são confrontados com observações astrofísicas da amostra Union2.1 SNIa. Conclui-se que esses modelos podem ser um ponto de partida para desenvolver modelos mais realistas. Portanto, a solução de LTB é capaz de explicar a relação observada entre a distância de luminosidade e o desvio para o vermelho de supernovas sem a necesidade da energia escura quando a inomogeneidade é da forma de um vazio ou quando se tem uma colina centrada no observador com a suposição adicional de que o Universo fora do vazio ou fora da colina é aproximadamente descrito pelo modelo de Einstein-de Sitter homogéneo.

Orientador: Nelly de Camargo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:21:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Senna_NadiadaCruz_M.pdf: 43660817 bytes, checksum: 58921d0c10637e771ae6f8f0992d5592 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O projeto Deusas de Papel - A trajetória feminina na HQ do ocidente - discute a representação da imagem feminina no século XX, utilizando as personagens das Histórias em Quadrinhos como suporte desta análise. Constituem um Quadro Visual de Referência com as personagens mais significativas produzidas em diferentes períodos e localidades, classificadas a partir dos papéis sociais que desempenham. Na segunda parte, o Universo Feminino é desvendado, estabelecendo relações com a participação feminina nas mudanças socioculturais ocorridas no mundo real. Na terceira e última parte, apontam-se os estereótipos artísticos e ideológicos provenientes do imaginário masculino, que determinam a representação segundo diferentes cânones. O projeto compreende esta dissertação e um produto multimídia, o CD-ROM Deusas de Papel, elaborado junto ao Laboratório de Informática do curso de Multimeios, da Universidade Estadual de Campinas, que se pretende um produto lúdico e educativo, voltado ao público juvenil / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Multimeios

Nos encontramos atualmente em um momento histórico privilegiado para a cosmologia. Na última década, o grande progresso das observações astronô- micas permitiu que diversos modelos cosmológicos pudessem ser testados com grande precisão. Com uma série de resultados observacionais sendo lançados, obtivemos informações valiosas sobre a expansão acelerada do universo primitivo e a expansão acelerada atual. Em sua essência, tais esforços observacionais buscam esclarecer algumas das questões mais fundamentais da cosmologia moderna, como a compreensão do mecanismo responsável pela aceleração do universo. Muitas perguntas estão associadas à tal questão, entre elas podemos citar: (i) Qual a natureza da substância, ou qual a origem do fenômeno, que está atualmente acelerando a expansão do universo? (ii) Por qual razão esta expansão acelerada iniciou recentemente (nos últimos 5-8 bilhões de anos), e não no passado distante ou no futuro remoto? (iii) Qual a variante inflacionária que operou no universo primitivo e qual sua conexão (se existe alguma) com o atual estágio acelerado do universo? Em nossa compreensão, as indagações acima fazem parte dos maiores problemas da cosmologia atual. A ampla abrangência de tais questões significa que avanços em qualquer uma delas terá implicações teóricas e observacionais em outras áreas envolvendo a interface formada pela Astronomia, Cosmologia e Física de Partículas. As três questões acima estão diretamente conectadas com os objetivos do presente trabalho. Acreditamos também que seu estudo pode lançar alguma luz e melhorar nossa compreensão sobre questões mais fundamentais da física. Neste contexto, analisamos diferentes modelos cosmológicos para a acelera- ção do universo à luz dos mais recentes dados observacionais de supernovas, radiação cósmica de fundo e oscilações acústicas de bárions. Propomos, aqui, alternativas ao Modelo Padrão da Cosmologia, ao mostrar que diversos fenômenos físicos podem estar associados à expansão do universo, gerando a aceleração observada sem a necessidade de se introduzir componentes desconhecidas no universo além da matéria escura. Além de desenvolver uma revisão crítica do Modelo Padrão, discutimos nesta tese especialmente três modelos para a expansão acelerada do universo. O primeiro deles considera a aceleração cósmica como sendo efeito da criação quântica de partículas de matéria escura, ou radiação, às custas do campo gravitacional variando continuamente com a expansão do universo. O segundo modelo considera o processo de viscosidade volumar no fluido cosmológico como sendo responsável pela aceleração. Esta viscosidade volumar se deve à perda de equilíbrio termodinâmico durante a expansão do fluido. O terceiro modelo, o modelo de decaimento do vácuo, considera como responsá- vel pela aceleração uma energia do vácuo que decai nas outras componentes cósmicas continuamente ao longo do tempo. Analisamos as relações existentes entre estes três modelos, além do Modelo Padrão, e as condições sob as quais os mesmos fornecem uma dinâmica equivalente para o universo. Também obtemos interessantes vínculos para os parâmetros destes modelos ao fazermos, além de uma análise observacional, uma análise teórica baseada na dinâmica e na termodinâmica associada a cada cenário. Sugerimos que estes cenários são capazes de aliviar diversos problemas conceituais do Modelo Padrão da Cosmologia. Numa segunda etapa, mostramos que os processos físicos descritos acima podem ser responsáveis tanto pela aceleração cósmica atual, quanto pela aceleração primordial que se supõe ter ocorrido no universo antigo. Tal abordagem fornece uma descrição unificada para a evolução cosmológica. Acreditamos ser de fundamental importância que o processo que dirigiu a aceleração primordial possa ser relacionado com o mesmo responsável pela atual fase de expansão acelerada do universo. Além disto, é possível que as dificuldades que atingem a interface que une a Relatividade Geral, a Cosmologia e a Teoria Quântica de Campos possam ser amenizadas através de uma melhor compreensão do processo de criação gravitacional de partículas, do decaimento do vácuo e suas conexões com o contexto da inflação primordial. Para comparar e vincular os modelos propostos, analisamos também o processo de formação das estruturas cosmológicas nestes modelos. Introduzimos a teoria de perturbações cosmológicas, primeiramente, através de uma análise do Modelo Padrão. A partir daí, apresentamos uma abordagem mais geral para o tratamento das perturbações chamada teoria de campo efetiva para a inflação. Neste contexto, analisamos quais previsões são obtidas ao se quebrar algumas suposições usualmente assumidas nestes modelos. Por fim, através de uma análise do espectro de potências primordial do modelo de criação gravitacional de partículas e do modelo de viscosidade, mostramos, pela primeira vez, que os mesmos podem ser capazes de gerar um cenário inflacionário para o universo primitivo em concordância com as observações atuais. / We are currently in a privileged moment for cosmology. In the last decade, the great progress of astronomical observations made possible that several cosmological models could be tested with great accuracy. With several observational data being released we obtained valuable information concerning the primordial acceleration of the universe and the recent accelerated expansion. Essentially, these observational efforts aim to clarify some of the most fundamental questions of modern cosmology, which concerns the understanding of the mechanism responsible for the acceleration of the universe. Many questions are related to this issue, among them we can mention: (i) What is the nature of the substance, or what is the origin of the phenomenom, responsible for the acceleration of the expansion? (ii) For which reason the accelerated expansion started recently (within the last 5-8 billion years), and not in the distant past or distant future? (iii) What is the inflationary variant that operated in the early universe, and what is its connection (if there is any) with the current accelerated stage of the universe? In our understanding the above questions are part of the biggest problems in modern cosmology. The interconnection between these issues means that advances in any of them will have theoretical and observational implications in other areas involving the interface formed by Astronomy, Cosmology and Particle Physics. The three questions above are directly connected to the objectives of this work. We also belive that their study can shed some light in our understanding of the remaining issues. In this context, we analyze different cosmological models for the acceleration of the universe in the light of the latest data released from supernovae, cosmic microwave background and baryon acoustic oscillations, comparing the results with the ones concerning the Standard Model of Cosmology. We propose alternatives to the Standard Model of Cosmology, by showing that several physical phenomena can be associated to the expansion of the universe, producing the observed acceleration without the need to introduce unknown components in the universe besides the dark matter. In addition to developing a critical revision of the Standard Model, we discuss in this thesis especially three models for the accelerated expansion of the universe. The first one considers the cosmic acceleration as an effect of the creation of dark matter particles, or radiation, at the expense of the gravitational field varying continuously with the expansion of the universe. The second model considers the process of bulk viscosity in the cosmological fluid as being responsible for the acceleration of the universe. This bulk viscosity is due to the loss of local thermodynamic equilibrium during the expansion of the fluid. The third model, the vacuum decaying model, considers as responsible for the acceleration, a vacuum energy which decays continuously into other cosmological components. We analyze the relations between these three models, and also the Standard Model, and the conditions under which they provide an equivalent dynamic to the universe. We also obtain interesting constraints for the parameters of these models by making, besides an observacional analysis, a theoretical analysis based on the dynamics and thermodynamics associated to each scenario. We will show that these alternative scenarios are able to alleviate several theoretical problems of the Standard Cosmological Model. In a second part, we show that the physical phenomena described above may be responsible for the recent cosmic acceleration, as well as for the primordial acceleration that is supposed to have occurred in the early universe. Such approach provides an unified description for the cosmological history. We belive it is of great importance that the process responsible for inflation can be identified with the one responsible for the current phase of accelerated expansion of the universe. Moreover, it is quite possible that the difficulties concerning the interface connecting General Relativity, Cosmology and Quantum Field Theory can be reduced through a better understanding of the gravitational particle creation process, the decay of the vacuum and its connections with the primordial inflationary context. In order to constrain and compare the models proposed here, we also analyse the process of cosmological structure formation in these models. We firstly introduce the perturbation theory through an analysis of the Standard Model. Then we introduce a more general approach to the treatment of cosmological perturbations which is called effective field theory of inflation. In this context, we analyse which predictions are obtained when we break some of the assumptions usually imposed in these models. Finally, through an analysis of the primordial power spectrum of the gravitational particle creation model and the viscosity model, we show, for the first time, that these models are able to describe an inflationary scenario for the early universe totally in agreement with current observations.

El presente trabajo investiga a Fernando Fernán-Gómez como autor desde su posición como director de cine, pero centrándose sobre todo en el estudio de los temas repetitivos y fundamentales de su filmografía: el miedo, la muerte, la perdida de identidad, el género, la sociedad en la que se forma... Creador de un universo propio, sus veintiséis películas constituyen un ciclo cerrado en lo profesional y en lo personal, a lo largo del cual, ha ido estableciendo códigos de un estilo cinematográfico en el que la presencia autoral es evidente. / The present work investigates Fernando Fernán-Gómez authorship as director of cinema, from the study of the main topics of his movies; fear, death, identity loss, genre, his own society... Creator of an own universe, his twenty-six movies, constitutes a cycle in the professional and the personal way along which, he has been establiwing the codes of a cinematographic style in wich the presence autoral is evident.

Nos encontramos atualmente em um momento histórico privilegiado para a cosmologia. Na última década, o grande progresso das observações astronô- micas permitiu que diversos modelos cosmológicos pudessem ser testados com grande precisão. Com uma série de resultados observacionais sendo lançados, obtivemos informações valiosas sobre a expansão acelerada do universo primitivo e a expansão acelerada atual. Em sua essência, tais esforços observacionais buscam esclarecer algumas das questões mais fundamentais da cosmologia moderna, como a compreensão do mecanismo responsável pela aceleração do universo. Muitas perguntas estão associadas à tal questão, entre elas podemos citar: (i) Qual a natureza da substância, ou qual a origem do fenômeno, que está atualmente acelerando a expansão do universo? (ii) Por qual razão esta expansão acelerada iniciou recentemente (nos últimos 5-8 bilhões de anos), e não no passado distante ou no futuro remoto? (iii) Qual a variante inflacionária que operou no universo primitivo e qual sua conexão (se existe alguma) com o atual estágio acelerado do universo? Em nossa compreensão, as indagações acima fazem parte dos maiores problemas da cosmologia atual. A ampla abrangência de tais questões significa que avanços em qualquer uma delas terá implicações teóricas e observacionais em outras áreas envolvendo a interface formada pela Astronomia, Cosmologia e Física de Partículas. As três questões acima estão diretamente conectadas com os objetivos do presente trabalho. Acreditamos também que seu estudo pode lançar alguma luz e melhorar nossa compreensão sobre questões mais fundamentais da física. Neste contexto, analisamos diferentes modelos cosmológicos para a acelera- ção do universo à luz dos mais recentes dados observacionais de supernovas, radiação cósmica de fundo e oscilações acústicas de bárions. Propomos, aqui, alternativas ao Modelo Padrão da Cosmologia, ao mostrar que diversos fenômenos físicos podem estar associados à expansão do universo, gerando a aceleração observada sem a necessidade de se introduzir componentes desconhecidas no universo além da matéria escura. Além de desenvolver uma revisão crítica do Modelo Padrão, discutimos nesta tese especialmente três modelos para a expansão acelerada do universo. O primeiro deles considera a aceleração cósmica como sendo efeito da criação quântica de partículas de matéria escura, ou radiação, às custas do campo gravitacional variando continuamente com a expansão do universo. O segundo modelo considera o processo de viscosidade volumar no fluido cosmológico como sendo responsável pela aceleração. Esta viscosidade volumar se deve à perda de equilíbrio termodinâmico durante a expansão do fluido. O terceiro modelo, o modelo de decaimento do vácuo, considera como responsá- vel pela aceleração uma energia do vácuo que decai nas outras componentes cósmicas continuamente ao longo do tempo. Analisamos as relações existentes entre estes três modelos, além do Modelo Padrão, e as condições sob as quais os mesmos fornecem uma dinâmica equivalente para o universo. Também obtemos interessantes vínculos para os parâmetros destes modelos ao fazermos, além de uma análise observacional, uma análise teórica baseada na dinâmica e na termodinâmica associada a cada cenário. Sugerimos que estes cenários são capazes de aliviar diversos problemas conceituais do Modelo Padrão da Cosmologia. Numa segunda etapa, mostramos que os processos físicos descritos acima podem ser responsáveis tanto pela aceleração cósmica atual, quanto pela aceleração primordial que se supõe ter ocorrido no universo antigo. Tal abordagem fornece uma descrição unificada para a evolução cosmológica. Acreditamos ser de fundamental importância que o processo que dirigiu a aceleração primordial possa ser relacionado com o mesmo responsável pela atual fase de expansão acelerada do universo. Além disto, é possível que as dificuldades que atingem a interface que une a Relatividade Geral, a Cosmologia e a Teoria Quântica de Campos possam ser amenizadas através de uma melhor compreensão do processo de criação gravitacional de partículas, do decaimento do vácuo e suas conexões com o contexto da inflação primordial. Para comparar e vincular os modelos propostos, analisamos também o processo de formação das estruturas cosmológicas nestes modelos. Introduzimos a teoria de perturbações cosmológicas, primeiramente, através de uma análise do Modelo Padrão. A partir daí, apresentamos uma abordagem mais geral para o tratamento das perturbações chamada teoria de campo efetiva para a inflação. Neste contexto, analisamos quais previsões são obtidas ao se quebrar algumas suposições usualmente assumidas nestes modelos. Por fim, através de uma análise do espectro de potências primordial do modelo de criação gravitacional de partículas e do modelo de viscosidade, mostramos, pela primeira vez, que os mesmos podem ser capazes de gerar um cenário inflacionário para o universo primitivo em concordância com as observações atuais. / We are currently in a privileged moment for cosmology. In the last decade, the great progress of astronomical observations made possible that several cosmological models could be tested with great accuracy. With several observational data being released we obtained valuable information concerning the primordial acceleration of the universe and the recent accelerated expansion. Essentially, these observational efforts aim to clarify some of the most fundamental questions of modern cosmology, which concerns the understanding of the mechanism responsible for the acceleration of the universe. Many questions are related to this issue, among them we can mention: (i) What is the nature of the substance, or what is the origin of the phenomenom, responsible for the acceleration of the expansion? (ii) For which reason the accelerated expansion started recently (within the last 5-8 billion years), and not in the distant past or distant future? (iii) What is the inflationary variant that operated in the early universe, and what is its connection (if there is any) with the current accelerated stage of the universe? In our understanding the above questions are part of the biggest problems in modern cosmology. The interconnection between these issues means that advances in any of them will have theoretical and observational implications in other areas involving the interface formed by Astronomy, Cosmology and Particle Physics. The three questions above are directly connected to the objectives of this work. We also belive that their study can shed some light in our understanding of the remaining issues. In this context, we analyze different cosmological models for the acceleration of the universe in the light of the latest data released from supernovae, cosmic microwave background and baryon acoustic oscillations, comparing the results with the ones concerning the Standard Model of Cosmology. We propose alternatives to the Standard Model of Cosmology, by showing that several physical phenomena can be associated to the expansion of the universe, producing the observed acceleration without the need to introduce unknown components in the universe besides the dark matter. In addition to developing a critical revision of the Standard Model, we discuss in this thesis especially three models for the accelerated expansion of the universe. The first one considers the cosmic acceleration as an effect of the creation of dark matter particles, or radiation, at the expense of the gravitational field varying continuously with the expansion of the universe. The second model considers the process of bulk viscosity in the cosmological fluid as being responsible for the acceleration of the universe. This bulk viscosity is due to the loss of local thermodynamic equilibrium during the expansion of the fluid. The third model, the vacuum decaying model, considers as responsible for the acceleration, a vacuum energy which decays continuously into other cosmological components. We analyze the relations between these three models, and also the Standard Model, and the conditions under which they provide an equivalent dynamic to the universe. We also obtain interesting constraints for the parameters of these models by making, besides an observacional analysis, a theoretical analysis based on the dynamics and thermodynamics associated to each scenario. We will show that these alternative scenarios are able to alleviate several theoretical problems of the Standard Cosmological Model. In a second part, we show that the physical phenomena described above may be responsible for the recent cosmic acceleration, as well as for the primordial acceleration that is supposed to have occurred in the early universe. Such approach provides an unified description for the cosmological history. We belive it is of great importance that the process responsible for inflation can be identified with the one responsible for the current phase of accelerated expansion of the universe. Moreover, it is quite possible that the difficulties concerning the interface connecting General Relativity, Cosmology and Quantum Field Theory can be reduced through a better understanding of the gravitational particle creation process, the decay of the vacuum and its connections with the primordial inflationary context. In order to constrain and compare the models proposed here, we also analyse the process of cosmological structure formation in these models. We firstly introduce the perturbation theory through an analysis of the Standard Model. Then we introduce a more general approach to the treatment of cosmological perturbations which is called effective field theory of inflation. In this context, we analyse which predictions are obtained when we break some of the assumptions usually imposed in these models. Finally, through an analysis of the primordial power spectrum of the gravitational particle creation model and the viscosity model, we show, for the first time, that these models are able to describe an inflationary scenario for the early universe totally in agreement with current observations.

Magíster en Ciencias, Mención Física / En esta tesis estudiamos efectos relativistas en la estructura a gran escala del universo en $\Lambda$CDM y modelos de energía oscura. El término observado de sobredensidad de materia es derivado en el regimen lineal, donde se muestra de forma natural que este se encuentra relacionado no solo a la distribución de materia oscura subyacente, sino que también es sensible a otros efectos tales como el Redshift-space Distortion, el efecto Doppler y a lentes gravitacionales. De la misma forma, se muestra que existen contribuciones provenientes de un conjunto de efectos denominados 'relativistas', el cual consiste en el efecto Shapiro, el efecto Sachs-Wolfe Integrado y términos de potenciales gravitacionales locales. Con lo anterior se calcula una expresión general para el espectro angular de potencias de materia válida para una amplia clases de modelos de energía oscura y teorías de gravedad modificada ya que se basa en una descripción fenomenológica que introduce dos parametros, $Q$ y $\eta$, los que capturan de una forma efectiva el clustering modificado (o constante gravitacional efectiva) y el stress anisotrópico que puede aparecer en algunos modelos cosmológicos alternativos. Como caso particular, en este trabajo consideramos un modelo de fluido efectivo para la energía oscura tipo quintaesencia, el cual es caracterizado por un parámetro de ecuación de estado $w\neq-1$ y una velocidad del sonido $0\leq c^2_s\leq1$. Ambos grados de libertad contribuyen explícitamente a los parametros efectivos $Q$ y $\eta$ así como también a la tasa de crecimiento de estructuras en el universo. Exploramos el espectro angular de potencias en este modelo para cinco valores de $c^2_s$ y comparamos los resultados con respecto a una cosmología $\Lambda$CDM de referencia hasta multipolos $\ell=100$ y redshift $z=2$. En general, las desviaciones de $\Lambda$CDM son mayores a bajo redshift ya que el fluido de energía oscura puede diferenciarse mejor de la constante cosmológica durante el universo tardío. Encontramos que en este modelo las sobredensidades de materia varían hasta un $\sim15\%$ a bajo redshift, mientras que el redshift-space distortion y efecto Doppler pueden desviarse hasta $\sim115\%$ respecto a $\Lambda$CDM para el caso $c^2_s=0$, donde las perturbaciones en el fluido efectivo pueden crecer a cualquier escala. A redshift mayores las diferencias en estos términos permanecen acotadas, aunque para el caso de lentes gravitacionales se obtienen diferencias de hasta $20\%$ en $z=2$ debido a que se trata de un efecto integrado. Para los efectos relativistas encontramos que el retardo Shapiro y los potenciales gravitacionales locales se comportan de manera cualitativamente similar, mostrando diferencias de hasta un $\sim20\%$ a redshift bajo. Finalmente, el efecto Sachs-Wolfe Integrado muestra la mayor influencia del modelo de energía oscura mostrando hasta $\sim 90\%$ de diferencia relativa con respecto a $\Lambda$CDM debido a su capacidad de probar la tasa de crecimiento de estructuras pero también su variación temporal. Además, este efecto se ve potenciado por la tasa de clustering del fluido oscuro y es el único sensible a la posible presencia de viscosidad en el mismo, por lo cual representa una herramienta importante para probar modelos alternativos a $\Lambda$CDM usando surveys de galaxias.

Na última década, o extraordinário progresso nas observações astronômicas (distâncias com supernovas (SNe Ia), espectros de potência da matéria e da radiação cósmica de fundo (RCF), determinação do brilho de aglomerados de galáxias, etc.) aliado com importantes desenvolvimentos teóricos, transformaram a Cosmologia numa das fronteiras mais excitantes da ciência contemporânea. Nesta tese, diferentes testes observacionais são utilizados para vincular alguns cenários cosmológicos acelerados (com e sem energia escura), todos eles definidos no contexto teórico da Relatividade Geral. Inicialmente, para uma grande classe de modelos com decaimento do vácuo, investigamos os vínculos provenientes da existência de objetos velhos em altos redshifts. No modelo de Chen e Wu generalizado, encontramos que o limite para o parâmetro livre descrevendo a taxa do decaimento do vácuo é 0,21 < n < 0,81. Este resultado descarta o modelo de Chen e Wu original (n=2) e também o modelo de concordância cósmica, LCDM (n=0). Além disso, quando incluímos o fluido bariônico em nossa análise do modelo de Wang e Meng, obtemos para seu parâmetro livre um limite inferior, epsilon > 0,231, um valor em desacordo com estimativas independentes baseadas em SNe Ia, RCF e o brilho de Raios-X de aglomerados. Propusemos também um teste estatístico com base nas idades estimadas para uma amostra de 13 galáxias velhas em altos redshifts. Através de uma análise conjunta envolvendo as idades das galáxias e as oscilações acústicas dos bárions (BAO), vinculamos o valor da constante de Hubble no contexto do modelo LCDM plano. Considerando um tempo de incubação adotado por diferentes autores, obtemos h=0,71±0,04 (1 sigma), um resultado de acordo com observações independentes baseadas em Cefeidas (obtidas com o Hubble Space Telescope) e outras estimativas mais recentes. Outro resultado interessante foi obtido através de uma análise termodinâmica para uma classe de modelos com interação no setor escuro (matéria escura-energia escura). Contrariamente ao que se pensava até então, encontramos que a termodinâmica permite que a matéria escura decaia em energia escura, contanto que ao menos uma das componentes possua um potencial químico não-nulo. Como complemento, mostramos que, para um termo de interação específico, dados de SNe Ia, BAO e RCF favorecem o decaimento da matéria escura com ~ 93% de confiança estatística. Investigamos também o comportamento do redshift de transição em diferentes cosmologias, com e sem energia escura, e mostramos que essa quantidade pode ter uma variação extrema dependendo do modelo cosmológico subjacente. Finalmente, discutimos também um novo modelo cosmológico cuja aceleração em baixos redshifts é determinada pela criação de partículas da matéria escura fria. O modelo representa uma redução do setor escuro, isto é, não tem energia escura, contém apenas um parâmetro livre e satisfaz os vínculos de Supernovas do tipo Ia tão bem quanto o modelo LCDM padrão. / In the last decade, the extraordinary progress of the astronomical observations (distances with supernovas, matter and cosmic background radiation (CBR) power spectrum, X-ray surface brightness of galaxy clusters, etc) associated with important theoretical developments turned Cosmology one of the most exciting frontiers of contemporary science. In this thesis, different observational tests are used to constrain several cosmological accelerating scenarios (with and without dark energy), all of them defined in the theoretical framework of General Relativity. Initially, for a large class of decaying vacuum models, we investigate the constraints provided by the existence of old high redshift objects. In the model proposed by Chen and Wu, we find that the limit for the free parameter describing the decay rate of the vacuum fluid is 0.21 < n < 0.81. This result ruled out the original Chen and Wu model (n = 2) and also the cosmic concordance model, LCDM (n = 0). Further, when we include the baryonic fluid in our analysis of the Wang and Meng model, we find for its free parameter a lower bound, epsilon > 0.231, a value in disagreement with independent estimates based on SNe Ia, CMB (shift parameter) and the X-ray surface brightness of galaxy clusters. We also propose a new cosmological statistical test based on the estimated ages of 13 old high redshift galaxies. By performing a joint analysis involving the ages of the galaxies and the baryon acoustic oscillations (BAO) probe, we constrain the value of the Hubble parameter in the context of the flat LCDM model. For an incubation time adopted by different authors, we find h = 0.71 ± 0.04 (1 sigma), a result in agreement with independent observations based on Cepheids (obtained with the Hubble Space Telescope) and other recent estimations. Another interesting result has been derived from a thermodynamic analysis for a class of models endowed with interaction in the dark sector (dark matter and dark energy). In contrast with some results appearing in the literature, we show that the decaying of cold dark matter into dark energy is not forbidden by thermodynamics, provided that the chemical potential of one component is different from zero. As a complement, we also show (for a specific term describing the interaction) that this kind of decaying is favored by SNe Ia, BAO and CMB data with ~ 93% of statistical confidence. We also investigate in detail the behavior of the transition redshift for different cosmologies (with and without dark energy). It is found that such a quantity may have an extreme variation that depends on the underlying cosmological model. Finally, we also discuss a new cosmological model whose acceleration at low redshifts is determined by the creation of cold dark matter particles. The model represents a reduction of the dark sector, that is, it has no dark energy, contains only one free parameter and satisfies the Supernovae type Ia constraints with the same precision of the standard LCDM model.