Дисертації з теми "Cosmologia teorica"
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CHIOCCHETTA, Caterina. "Indagare la Cosmologia tramite lo spettro di potenza dalle piccole alle grandi scale angolari." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2022. http://hdl.handle.net/11392/2496466.
Повний текст джерелаAmong the most promising topics in Cosmological investigation we can certainly consider the polarization of the Cosmic Microwave Background (CMB) and the multiwavelength analysis of extragalactic emissions. On one side, CMB polarization allows to better constrain the cosmological parameters and to test the standard model. On the other hand, the study of millimeter and submillimeter data opens the door for investigation of the matter distribution on large scales in order to understand the formation and evolution of the Large Scale Structure. In the first project described in this thesis we present an assessment of the large-scale CMB anomalies in polarisation using the two-point correlation function as a test case. We employ the state of the art of large scale polarisation datasets: the first based on a Planck 2018 HFI 100 and 143 GHz cross-spectrum analysis, relying on SRoll2 processing, and the second from a map-based approach derived through a joint treatment of Planck 2018 LFI and WMAP-9yr. We consider the well-known S 1/2 estimator, which measures the distance of the two-point correlation function from zero at angular scales larger than 60 ◦ , and rely on realistic simulations for both datasets to assess confidence intervals. We find that both datasets exhibit a lack-of-correlation anomaly in local E−modes, similar to the one observed in temperature, which is better constrained by the less noisy Planck HFI 100×143 data, where its significance lies at about 99.5%. The analysis has been carried out with the best datasets currently available at large angular scales, which are however limited by the still significant amount of noise in polarisation observations. This issue will be hopefully overcome by the advent of new data, such as those from LiteBIRD, which are expected to be cosmic variance limited at all scales. In the second project presented in this thesis we developed a tool for data analysis designed for the millimeter and sub-millimeter wavelength datasets. We fit with a unique model data from the South Pole Telescope and the Hershel/SPIRE experiment. Our formalism describes the emission of radio galaxies, the thermal Sunyaev Zeldovich (tSZ) effect, the kinetic Sunyaev Zeldovich (kSZ) effect and the Cosmic Infrared Background (CIB) clustered and Poisson contribution. We use a halo model approach to describe the clustering of dark matter together with a halo occupation distribution model to parametrize the galaxy power spectrum. We fit for the so-called clustering parameters, i.e. minimum mass of the hosting halo and the index regulating the accretion of galaxies in the halo outskirts. We consider two populations of galaxies: early and late-type populations. The key parameter in modelling the tSZ is the hydrostatic mass bias, which strongly depends on cosmology and contains all the uncertainties we have in the determination of the SZ clusters mass. With our analysis we improve the constraints on the clustering parameters of the late-type population, finding that it is hosted in less massive structures with respect to the early-type one. We obtain a minimum mass of 10^12.5 [M/h] and 10^11.4 [M/h] for the early and late-type population respectively, when fitting for SPIRE data. For both datasets we find values of the hydrostatic mass bias, b = 0.57 ± 0.16, higher than those found by Planck, although the amplitude of the tSZ power spectrum obtained with this value of b is in line with the findings of previous SPT analysis. We also kSZ derive a more severe constraint on the amplitude of the kSZ with respect to previous literature, i.e. A(kSZ) < 3.7 at 99% C.L., and investigate its degeneracy with the tSZ-CIB correlation. These results are obtained using the state of the art data available but our tool will be of great utility in the analysis of future datasets, such as the Simons Observatory, CMB-Stage 4 and CONCERTO.
REVERBERI, Lorenzo. "Some Observable Effects of Modified Gravity in Cosmology and Astrophysics." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2014. http://hdl.handle.net/11392/2388934.
Повний текст джерелаDE, LUCA GIUSEPPE BRUNO. "Non-Supersymmetric Space-Times and Renormalization Group Flows in String Theory." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2020. http://hdl.handle.net/10281/257784.
Повний текст джерелаIn this thesis we study solutions of string theories from different perspectives. We start in Chapter 1 with an introduction to the main ideas of string theory, focusing in particular on its low-energy description in terms of supergravity theories. We discuss the main ingredients of the supergravity theories derived from strings and we present their classical solutions corresponding to the physical objects we will use in the rest of the thesis. In Chapter 2 we begin the study of non-supersymmetric backgrounds of string theory, by building explicit eight-dimensional Anti de Sitter (AdS) solutions of massive type IIA supergravity. As is common for non-supersymmetric solutions, we are only able to solve the full set of equations of motion numerically. With these methods, we find AdS_8 solutions with a compact internal space having the topology of a two-sphere, with an orientifold plane (O8) sitting at its equator. In Chapter 3, we extend our study of non-supersymmetric solutions by looking for backgrounds with a positive cosmological constant. In particular, we find numerical four-dimensional de Sitter (dS) solutions of massive type IIA supergravity. Some of these solutions involve the same orientifold plane featuring in the AdS_8 backgrounds, which appears a particular singularity in the supergravity approximation. We analyze this singularity in detail before moving on and studying dS_4 solutions with a different orientifold plane (O6). The appearance of orientifold planes in classical de Sitter solutions of supergravity theories is required in order to evade a famous no-go theorem, which also applies to the AdS_8 solutions we describe in Chapter 2. For this reason, we review it in our particular setting at the beginning of the same chapter. Finally, in Chapter 4 we change our perspective and we use supergravity as a tool to study the physics of the Renormalization Group (RG) flows. In particular, by using known building blocks, we assemble a seven-dimensional gravitational theory and we use it to construct the holographic duals of RG flows between six-dimensional superconformal field theories. Our construction is able to correctly characterize the physics of these RG flows by confirming, from the gravitational point of view, a conjecture on the literature regarding the allowed RG flows between these six-dimensional theories.
Pereira, Thiago dos Santos. "Teoria inflacionária em universos anisotrópicos." Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-02032009-151808/.
Повний текст джерелаIn 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.
Alves, Márcio Eduardo da Silva. "Cosmologia na teoria de Visser." Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2006. http://urlib.net/sid.inpe.br/MTC-m13@80/2006/12.20.18.30.
Повний текст джерелаThe advent of observational cosmology has led us to conclude that only 4% of whole Universe is composed by known matter (baryons). On the other hand 23% comes from a kind of non barionic dark matter. Moreover the cosmic dynamics is almost fully dominated by the so called dark energy (usually considered a kind of fluid), which corresponds to 73% of the energy density of the cosmos. In the last years, a lot of proposals arises in order to explain such a fluid, while many alternative gravitational theories have been developed aiming to lead us to know more about the physics laws. In this work we review a parametric equation of state of such fluids, which imply on models with accelerated expansion where the cosmological constant is a particular case. We then present the gravitational theory proposed by M. Visser. Such alternative theory assumes that the graviton is massive. In his theory, Visser uses a non-dynamic background metric in order to construct a tensor, which is necessary to take in account a massive graviton. In the non-relativistic limit, the potential is non-Newtonian, it is instead Yukawian. Some studies about orbital motions in the solar system (using this kind of potential) give an upper limit to the graviton mass of mg < 10-54 g. Under the radiative regime, massive gravitons produce dispersive gravitational waves and introduce new polarization states which are not found in the GR. So, future detections of gravitational radiation will offer new tests to GR and to the alternative theories of gravity. In particular, our results show the possibility to constrain the graviton mass through a cosmological model that results from this bimetric theory. Although the graviton has an apparently negligible mass, our aim is to show that the theory may lead us to a consistent cosmological model, which explains the current observational data without dark energy (and maybe without dark matter).
Guzzetti, Maria Chiara. "Observables from inflation: gravitational waves and magnetic fields." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3424944.
Повний текст джерелаIl paradigma inflazionario rappresenta una modo affascinante ed elegante di spiegare alcuni cruciali fenomeni cosmologici; inoltre risulta in notevole accordo con le attuali osservazioni cosmologiche. Tuttavia, diversi aspetti della fisica di tale processo risultano ancora oscuri e una prova inequivocabile di tale meccanismo è ancora assente. Dall'altro lato, il meccanismo inflazionario si presenta come soluzione di problemi cosmologici ancora aperti, come l'osservazione di campi magnetici nel mezzo intergalattico. Per studiare in profondità il meccanismo inflazionario, una possibilità è offerta dalla nuova epoca di esperimenti per l'osservazione di onde gravitazionali. La prima parte della tesi è focalizzata su tale aspetto della fisica inflazionaria. Ciascun modello inflazionario predice la produzione di un fondo stocastico di onde gravitazionali (modo tensoriali) dovuti alle fluttuazioni quantistiche del campo gravitazionale. Inoltre, in alcuni scenari, la presenza di ulteriori campi oltre all'inflatone e al campo gravitazionale, genera efficaci sorgenti di onde gravitazionali, attivando la produzione classica. Il segnale di onde gravitazionali inflazionarie si rivela essere una unica e interessante finestra sull'origine e l'evoluzione dell'universo, e la possibilità di investigare la sottostante teoria della gravità. Nella tesi è mostrato il ruolo significativo delle onde gravitazionali primordiali nel testare il meccanismo inflazionario in sè e nel provare diversi aspetti della fisica inflazionaria, sfruttando la validità/violazione di una relazione di consistenza. Essendo le onde gravitazionali inflazionarie, un modo promettente di esplorare diversi aspetto della fisica dell'universo primordiale, è inoltre fornito un quadro aggiornato dello stato attuale e delle prospettive di osservazione dei modi tensoriali inflazionari, con una focalizzazione particolare sulla possibilità di osservazione diretta offerta dagli interferometri laser. Successivamente, sono esposte delle previsioni sulle possibilità offerte dell'interferometro spaziale LISA rispetto al testare la fisica inflazionaria. Nella seconda parte della tesi viene descritto un altro aspetto interessante della fisica inflazionaria, ovvero la possibilità di una significativa magnetogenesi. Le osservazioni di raggi gamma dai blazars indicano la presenza di campi magnetici nel mezzo intergalattico, dove non è presente plasma carico. Questo fatto suggerisce un'origine primordiale di tali campi magnetici. E' interessante notare che il meccanismo inflazionario fornisce un affascinante modo di spiegare la presenza di campi magnetici a scale cosmologiche. In una sezione dedicata, sono mostrati i principali modelli di magnetogenesi inflazionaria. Un aspetto comune di tale modelli è una sovra produzione di perturbazioni di curvatura e tensoriali, rispetto al modello inflazionario di single-field slow-roll. In generale, i limiti osservativi ottenuti da misurazioni di CMB su tali quantità comportano restrizioni significative sulla produzione di campi magnetici associata. Altri limiti sono imposti dal controllo della backreaction dei campi elettromagnetici. In particolare, nella tesi viene considerato il modello proposto da Caprini, in cui ha luogo una magnetogenesi in grado di spiegare le attuali osservazioni dei raggi gamma e di dare inizio al processo di dynamo galattica. Viene calcolata la correzione allo spettro e bispettro degli scalari rispetto al caso di single-field slow-roll, in tale scenario. Il risultato mostra come le restrizioni più forti siano dovute alla non osservazione di un bispettro degli scalari nelle anisotropie della CMB. Ciò nonostante, si conclude che anche quando tali restrizioni vengono prese in considerazione, lo scenario inflazioanrio in esame fornisce una robusta spiegazione dei campi magnetici osservati per una ragionevolmente alta scala di energia dell'inflazione.
Lima, Rodrigo de Castro. "Criação de partículas espinoriais ELKO por efeitos gravitacionais /." Guaratinguetá, 2017. http://hdl.handle.net/11449/149862.
Повний текст джерелаBanca: Elias Leite Mendonça
Banca: Luiz Cleber Tavares de Brito
Resumo: O campo espinorial ELKO associado às partículas de matéria de spin 1/2 e dimensão de massa 1, construídos em um conjunto completo de autoespinores de helicidade dual do operador conjugação de carga, é um canditado a descrever a matéria escura. Devido a sua natureza, possui diversas aplicações cosmológicas. Neste trabalho, o estudo de tais espinores é realizado sob universo de Friedmann-Robertson-Walker plano, homogênio e isotrópico. À luz da Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempo Curvos, com as transformações de Bogoliubov, obteve-se a densidade de partículas criadas em uma métrica modelo de regime assintóticamente plano no passado e no futuro, permitindo-se comparar com soluções exatas presentes na literatura para produção de partículas escalares e férmions de Dirac. Discute- se, também, a compatibilidade do fenômeno de criação de partículas provenientes da Teoria Quântica de Campos em Espaço Curvos com os estudos de Prigogine para descrição deste fenômeno à escala cosmológica, considerando-se um universo termodinamicamente aberto
Abstract: The ELKO spinor field associated with spin 1/2 particles and mass dimension 1, con- structed on a complete set of dual helicity eigenspinors of the charge conjugation operator, is a candidate for describing dark matter. Due to its nature, it has several cosmological applications. In this work, the study of such spinors is performed under a homogenous and isotropic Friedmann-Robertson-Walker universe. In the light of the Quantum Field Theory in Curved Space-Time, with the Bogoliubov transformations, we obtained the density of particles created in a model of asymptotically plane metric in the past and in the future, allowing to compare with exact solutions present in the literature for the production of scalar particles and Dirac fermions. It is also discussed the compatibility of the phenomenon of particle creation from the Quantum Field Theory in Curved Space with the studies of Prigogine to describe this phenomenon at the cosmological scale, considering a thermodynamically open universe
Mestre
Holanda, Rodrigo Fernandes Lira de. "O efeito Sunyaev-Zel\'dovich: teoria e aplicações cosmológicas." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-13092011-135337/.
Повний текст джерелаThe so-called Sunyaev-Zeldovich effect (SZE) is one of the most promising techniques for cosmological investigations involving galaxy clusters and the cosmic background radiation (CMB). Such an effect is a modification of the Planckian spectrum due to the interaction between the CMB photons and the hot electrons filling the intracluster medium. In this PhD thesis, we constrain some cosmological parameters and investigate the structure of galaxy clusters based on some samples for which the cluster are endowed with simultaneous measurements of SZE and X-ray surface brightness. Two different samples of galaxy clusters are considered, namely: the 25 data compiled by De Fillippis et al. (2005), and the 38 data sample of Bonamente et al. (2006), based on the non-isothermal spherically symmetric model. Initially, we constrain the value of the Hubble parameter, $ H_0 $, by taking into account the different assumptions underlying the galaxy cluster samples in the context of a flat $\\Lambda$CDM model, as well as, for more general cosmologies like the flat XCDM model and $\\Lambda $CDM with curvature. The results depend on the model assumptions and samples. It is also found that a joint analysis involving ESZ/Raios-X of clusters, the baryon acoustic oscillations (BAO) and shift parameter, constitutes an interesting technique for constraining the Hubble parameter and that its value is weekly dependent on the curvature, as well as on the equation of state parameter of the dark energy. By analysing the different samples, we conclude that the elliptical description of the De Filippis et al. (2005) provides the best quality description in comparison with measurements that are independent from galaxy clusters physics. Furthermore, by using galaxy cluster data (SZE/X-ray) and adopting a purely kinematical description for the universal expansion, we obtain that the decelerating parameter is negative with 92 \\% and 72 \\% of the probability by using the Bonamente et al. (2006) and De Filippis et al. (2005) samples, respectively. By simulating future data set, the ability of the ongoing SZE observations to obtain tighter constraints on the expansion history through SZE/X-ray technique is also discussed. On the other hand, since the SZE/X-ray technique for measuring angular diameter distance of clusters depends on the cosmic distance duality relation (DD relation) validity, we investigate the consequences of such a dependence in two distinct ways: (i) we test the consistence between the strict validity of DD relation in the framework of the $\\Lambda$CDM model (WMAP7) and the different assumptions underlying the galaxy cluster geometries, and (ii) we propose a self-consistent and model-independent test for the DD relation by using type Ia supernovae and galaxy clusters data. Finally, for such a test, we also analyse the influence of the different supernovae light curve fitter methods. Our constraints for $H_0$ and the statistical consequences of the distance duality relation provide a new evidence that the true geometry of galaxy clusters is provided by the elliptical form. Such results also reinforce the interest for the observational research involving the Sunyaev-Zeldovich and X-rays from galaxy clusters at moderate and high {\\it redshifts}.
Santos, Renato da Costa. "Topics on cosmological perturbation theory /." São Paulo, 2015. http://hdl.handle.net/11449/135870.
Повний текст джерелаBanca: Robert Brandenberger
Banca: Rogério Rosenfeld
Banca: Nathan Jacob Berkovits
Banca: Luis Raul Weber Abramo
Resumo: Nesta tese a Teoria das Perturbações Cosmológicas é revisada e três tópicos originais, incluídos neste grande ramo da cosmologia teórica, são apresentados. Começamos introduzindo e deduzindo as fórmulas necessárias partindo de primeiros princípios no capítulo 2. Em seguida, no capítulo 3, estudamos em detalhe Teorias Quânticas de Campos em de Sitter que contêm correntes de spin alto. Mostramos que a existência de correntes de spin alto - mesmo em teorias com interação - pode colocar mais vínculos na função de n-pontos, tornando a teoria assintoticamente gaussiana no futuro longínquo. Este resultado pode ser interpretado como o análogo do teorema de ColemanMandula para o espaço-tempo de de Sitter. O capítulo 4 é dedicado a modelos inflacionários conformes com o campo de Higgs fazendo o papel de Inflaton. Modelos com simetria de Weyl e com simetria SO(1, 1) para valores altos da energia são construídos. Verificamos quais as condições necessárias para que se obtenha um valor arbitrário para a razão escalar tensorial, parâmetro que mede a intensidade de ondas gravitacionais primordiais em um dado modelo. Introduzimos também um acoplamento diferente do valor conforme para a interação do campo escalar com o tensor de curvatura. Isto quebra a simetria de Weyl, mas verificamos que existe um forte atrator na direção da linha de Starobinsky. No último capítulo, aplicamos o efeito do 'back reaction' dos modos com comprimentos de onda longo (maiores que o raio de Hubble) em alguns modelos inflacionários e no cenário Ekpyrótico. Checamos se este efeito pode prevenir a inflação eterna nas regiões onde efeitos estocásticos são importantes nestes modelos. Alguns apêndices, com cálculos detalhados, são incluídos no final
Abstract: In this thesis the Theory of Cosmological Perturbations is reviewed and three original topics, that are part of this huge branch of theoretical cosmology, are presented. We start by reviewing and deducing the needed formulas from first principles in chapter 2. After it, in chapter 3, we study in detail Quantum Field Theories in de Sitter spacetime that contain Higher Spin currents. We show that the existence of Higher Spin currents - even in the interacting case - can put further constraints on the n-point function, making it asymptotically gaussian in the far future. This result can be interpreted as the analog of Coleman-Mandula theorem for de Sitter spacetime. Chapter 4 is devoted to conformal inflationary models with the Higgs field playing the role of the Inflaton field. We construct models with a Weyl symmetry and a SO(1, 1) symmetry at high energies. It is verified what are the conditions to get an arbitrary value for the tensor to scalar ratio, which measures the amplitude of primordial gravitational waves in a given model. Also, we introduce a coupling, different from the conformal one, for the scalar field and the curvature tensor. This breaks the Weyl symmetry but we verify that there is a strong attractor towards the Starobinsky line. In the last chapter, we apply the back-reaction effect of long wavelength modes (modes with wavelength bigger than the Hubble radius) in some inflationary models and in the Ekpyrotic scenario. We check if this effect could prevent eternal inflation in the region where stochastic effects are important for these models. Some appendices, with detailed calculations, are also included in the end
Doutor
Sadovski, Guilherme Silva de Araújo. "Cosmologia proveniente de uma teoria de calibre modificada para a gravidade." Niterói, 2017. https://app.uff.br/riuff/handle/1/3950.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
O objetivo principal desta dissertação é o de testarmos a consistência em larga-escala de um modelo de gravidade quântica. Este modelo consiste de uma teoria de YangMills para o grupo de calibre SO(m, n) escrita em um espaço-tempo euclidiano quadridimensional. Ao tomarmos o limite infravermelho, a álgebra do grupo SO(m, n) sofre uma contra¸c˜ao de Inönü-Wigner e é deformada na álgebra de Poincaré, quebrando, assim, a simetria de calibre. Como consequências, temos o surgimento das simetrias locais de Lorentz e a identificação dos campos de calibre com a vierbein, e(x), e a conexão de spin, ω(x). A gravidade resultante é uma teoria efetiva tipo-Einstein-Cartan que contém termos de correção ultravioleta e campo de torção propagante. Uma vantagem deste modelo de gravidade induzida é o surgimento natural de uma constante cosmológica gravitacional que, junto com a constante de Newton, G, pode ser calculada perturbativamente. Utilizamos a métrica FLRW e o ansatz de um espaço-tempo riemanniano para demonstramos que esta gravidade efetiva possui o Modelo Cosmológico Padrão como seu limite infravermelho. Além disso, o setor ultravioleta de teoria prevê uma fase de Sitter hiper-acelerada que pode vir a ser associada à inflação e prevê também a presença de matéria exótica no Universo primordial.
Our main go in this thesis is to test the large-scale consistency of a quantum gravity model. This model consists of a Yang-Mills theory with gauge group SO(m, n) written in a four-dimensional euclidean space-time. In the infrared limit, the SO(m, n) algebra undergoes an In¨on¨u-Wigner contraction to Poincaré algebra and the gauge symmetry is broken. As consequence, Lorentz local symmetries arise and the gauge fields can be identified with a vierbein field, e(x), and a spin connection field, ω(x). The resulting gravity is an effective Einstein-Cartan-like theory with ultraviolet correction terms and propagating torsion field. An advantage of this model is the natural appearance of a gravitational cosmological constant that, along with Newton’s gravitational constant, G, can be calculated perturbatively. Making use of the FLRW metric and the ansatz of a riemannian spacetime we demonstrate that this effective gravity has the Standard Cosmological Model in its infrared sector. Furthermore, the ultraviolet regime foresee a hyper-accelerated de Sitter phase that may prove to be inflationary and also foresee the presence of exotic matter in the early Universe.
Ferreira, Elisa Gouvêa Mauricio. "Análogos cosmológicos dos efeitos Schwinger estático e oscilatório." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10012010-215917/.
Повний текст джерелаIn this work we study the quantum effects of particle creation in the cosmological context and of the classical electrodynamics. With the studies of the particle creation in constant and oscillatory external electrical fields, the known static and oscillatory Schwinger effects, respectively, it was possible to study the polarization of the quantum vacuum and the consequently creation of particles from the vacuum. This is a non perturbative effect in the context of the electrodynamics and its observation would be of great importance to validate this theory in this regime. This effect, however, was not yet experimentally detected, since very strong electric fields are necessary in the static case. However, in the oscillatory case there is an experiment currently in development for the detection of an analog quantum effect called dynamical Casimir effect. The verification of the dynamical Casimir effect is important for the validation of the oscillatory Schwinger effect, since the movement of the boundary conditions is equivalent to the application of a external field. Finally, it was studied the creation of particles in a cosmological context, being the static case the creation of particles in the inflationary epoch of the universe. The dynamical case corresponds to the reheating period or, more precisely, its initial stage known as preheating, in which the creation of particles is more efficient. The creation of particles in the inflationary epoch occurs due to the accelerated expansion of the universe. By means of a simple canonical transformation it was possible to observe that the mechanism of particle creation in this period is the same of the one in Schwinger effect. In the same way, for the preheating, in which the particle creation is given by the oscillation of the inflaton field around the minimum of its potential, the mechanism of creation happens due to the parametric resonance described by a Mathieu equation. This is exactly the same mechanism that describes the oscillatory Schwinger effect. In this way, the mechanisms of particle creation in the cases of the static and oscillatory Schwinger effects are analogs to the creation mechanisms from inflation and from preheating. The experimental detection of this effect in a terrestrial experiment would be a confirmation for this cosmological mechanisms.
Fernandes, Alexandre da Silva. "Cosmologia quântica na gravidade teleparalela." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2017. http://repositorio.unb.br/handle/10482/23649.
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A cosmologia quântica na gravidade teleparalela é uma teoria construída à partir do Teleparalelismo equivalente à Relatividade Geral (TERG) e da quantização de Weyl. O TERG é uma descrição alternativa à proposta de Einstein. Ela demonstra que o campo gravitacional em termos de campo de tétradas, permitindo a obtenção, dentre outras soluções, da densidade de energia gravitacional. Já o procedimento de Weyl mostra um formalismo mais sólido para tratamento da correspondência entre operadores clássicos e quânticos. Através de um formalismo hamiltoniano da Relatividade Geral (RG), Wheeler e DeWitt construíram uma teoria quântica para a cosmologia mas que tem vários problemas, alguns deles relatados nesse trabalho. Partindo das ferramentas da TERG, do Modelo Cosmológico Padrão (MCP) e da quantização de Weyl, é obtido a equação de cosmologia quântica a partir da energia gravitacional e contrastada com a de Wheeler-DeWitt, a equação da cosmologia quântica teleparalela completa e sua equivalente em primeira aproximação. A discussão final é um panorama do que se tem em gravitação, os problemas e as possíveis soluções com a cosmologia quântica na gravidade teleparalela. Palavras chaves: Relatividade Geral. Cosmologia. Teleparalelismo Equivalente à Relatividade Geral. Gravidade teleparalela. Cosmologia quântica.
Quantum cosmology in teleparallel gravity is a theory built from Teleparalelism equivalent to General Relativity (TEGR) and Weyl quantization. The TEGR is an alternative description to Einstein's proposal. It demonstrates that the gravitational field in terms of tetrads field, allowing to obtain, among other solutions, the gravitational energy density. However, Weyl's procedure shows solid formalism for dealing with the correspondence between classical and quantum operators. Starting from a GR formalism, Wheeler and DeWitt constructed a quantum theory for cosmology with has several problems, some of them reported in this dissertation. From the TERG, Standard Cosmology Model (SCP) and Weyl quantization tools, the quantum cosmology equation is obtained from gravitational energy and contrasted with Wheeler-DeWitt equation, the complete quantum cosmology equation and its equivalent in first approximation. The final discussion is an overview about gravitation, the problems and possible solutions with quantum cosmology in teleparallel gravity. Keywords: General Relativity. Cosmology. Teleparalellelism Equivalent to General Relativity. Teleparallel gravity. Quantum cosmology.
Raymundo, Iúri Baranov Pereira. "Formulação cinética para cosmologias com criação de matéria e aplicações." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26042016-140425/.
Повний текст джерелаIn this thesis, we study matter creation cosmologies as an alternative to the $\\Lambda$CDM model. We generalize the relativistic Boltzmann equation with a phenomenological particle production term, in such a way that the resulting equation will be able to reproduce the non-equilibrium thermodynamics results of the balance equations and temperature evolution law. After obtaining the correct term to the generalized Boltzmann equation, we investigate how the proposed formalism changes the cosmic relic evolution equation in the presence of gravitational particle creation.
Carvalho, Fabio Cabral. "Teorias escalares-tensoriais e o regime superacelerado do universo: aspectos dinâmicos." Universidade de São Paulo, 2005. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-14112013-141225/.
Повний текст джерелаWe analyzes, in particular, the stability of tracker solutions. Our analyzes is global, based in the existence of Lyapunov functions for fixed points previously identified in the literature and studied in the local linear regime. The methodology developed in the cosmological context is applied to find superaccelerated solutions, defined when the equation of state is very negative ( = p/ < -1), and to obtain the attraction basin around the stable fixed point. Based in these results, we propose a model free of classical and/or quantum instabilities, capable of describing the recently discovered fase of accelerated expantion of the Universe, including the possible superaccelerated regime slightly favored by the available observational data.
Skolimoski, Kellen Nunes. "Cosmologia na teoria e na prática: possibilidades e limitações no ensino." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81131/tde-09042015-154106/.
Повний текст джерелаWith this research we studied what are the possibilities and difficulties of working the cosmology in physics classes in secondary education, since it is a very rich subject about the history and philosophy of science (HFC) and facilitates understanding the nature of the scientific knowledge (NdC), which enables us to teach science in a more consistent way with its origin and development. Therefore, we present in this work, a series of models about the origins of the universe, from the creation myths of ancient civilizations, passing by some of the main philosophical and classical models to reach the modern cosmological models. However, it is not the aim of this work to make a historical study of the development of cosmology, but present some models that bring relevant elements being taken into account for a physics class. We believe that cosmology can motivate students to become more interested in scientific knowledge, since it naturally arouses the imagination and curiosity of humans since antiquity. We also understand that cosmology can facilitate the insertion of modern and contemporary physics in secondary education classes, and also enable a direct relationship with various themes of classical physics, since some content have been developed in an attempt of explaining the evolution of the universe. Although we believe in the importance of using cosmology to improve the physical content offered in secondary education schools in the state of São Paulo, we also know that there are great difficulties in its application, so we focus our attention on these issues in an attempt to map them. With these objectives we conducted an empirical study of diagnostic nature, aiming to investigate the possibilities and difficulties in working this issue in the secondary education, from the point of view of physics teachers who know the school reality of the State public education institutions. The results suggest a number of possibilities in exploration of the theme, such as: the interest which the majority of students have ion such subject, the rich historical and philosophical context, how easy the theme is in order to offer an interdisciplinary work, among others. Moreover, the results also point to problems related to lack of adequate education; the lack of motivation of the teachers to innovate their classes due to stressful conditions imposed by the professional structure; saturation of content in the curriculum of physics having just a few weekly classes to teach it and a possible religious confrontation in presenting models like the Big Bang, once a great part of the students have a Christian origin. With the results found we made a mapping of such possibilities and difficulties, which were presented in the form of conceptual maps, with the ultimate goal of providing insights for future studies on the insertion of cosmology in the secondary education.
Landim, Ricardo Cesar Giorgetti. "Cosmologia do setor escuro." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-02032017-212255/.
Повний текст джерелаThe dark side of the universe is mysterious and its nature is still unknown. In fact, this poses perhaps as the biggest challenge in the modern cosmology. The two components of the dark sector (dark matter and dark energy) correspond today to around ninety five percent of the universe. The simplest dark energy candidate is a cosmological constant. However, this attempt presents a huge discrepancy of 120 orders of magnitude between the theoretical prediction and the observed data. Such a huge disparity motivates physicists to look into a more sophisticated models. This can be done either looking for a deeper understanding of where the cosmological constant comes from, if one wants to derive it from first principles, or considering other possibilities for accelerated expansion, such as modifications of general relativity, additional matter fields and so on. Still regarding a dynamical dark energy, there may exist a possibility of interaction between dark energy and dark matter, since their densities are comparable and, depending on the coupling used, the interaction can also alleviate the issue of why dark energy and matter densities are of the same order today. Phenomenological models have been widely explored in the literature. On the other hand, field theory models that aim a consistent description of the dark energy/dark matter interaction are still few. In this thesis, we explore either a scalar or a vector field as a dark energy candidate in several different approaches, taking into account a possible interaction between the two components of the dark sector. The thesis is divided in three parts, which can be read independently of each other. In the first part, we analyze the asymptotic behavior of some cosmological models using either scalar or vector fields as dark energy candidates, in the light of the dynamical system theory. In the second part, we use a scalar field in the supergravity framework to build a model of dynamical dark energy and also to embed a holographic dark energy model into minimal supergravity. Finally, in the third part, we propose a model of metastable dark energy, in which the dark energy is a scalar field with a potential given by the sum of even self-interactions up to order six. We insert the metastable dark energy into a dark SU(2)R model, where the dark energy doublet and the dark matter doublet naturally interact with each other. Such an interaction opens a new window to investigate the dark sector from the point-of-view of particle physics. This thesis is based on the following papers, available also in the arXiv: 1611.00428, 1605.03550, 1509.04980, 1508.07248, 1507.00902 and 1505.03243. The author also collaborated in the works 1607.03506 and 1605.05264.
Almeida, C. R. "Cosmologia quântica em teorias escalares-tensoriais: aspectos físicos e matemáticos." Universidade Federal do Espírito Santo, 2017. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7387.
Повний текст джерелаO objetivo deste trabalho é estudar os aspectos físicos e matemáticos da quantização canônica de teorias escalares-tensoriais, em particular da Teoria de Brans-Dicke, usando um fluido perfeito como componente de matéria do universo, introduzido via formalismo de Schutz. Fazemos um estudo completo do caráter autoadjunto do operador de energia efetivo proveniente da quantização desta teoria. Tal quantização é feita através do vínculo de energia obtido da descrição Hamiltoniana da Relatividade Geral, a equação de Wheeler-DeWitt, de onde recuperamos uma equação do tipo Schrödinger, considerando o parâmetro temporal dado pelo fluido que compõe o universo. Adotamos a Interpretação de Copenhagen para Mecânica Quântica para analisar o sistema quantizado. Também apresentamos o caso da quantização da Teoria de K-essência para um limite particular, onde recuperamos um comportamento de um fluido perfeito em Relatividade Geral via Schutz. Introduzimos também a noção de quantização afim como alternativa ao método canônico e apresentamos os conceitos matemáticos nos quais ele é baseado, aplicando o método num exemplo cosmológico de um universo dominado por poeira. Também fazemos uma análise semiclássica qualitativa da Teoria de Brans-Dicke.
Oliveira, Felipe Andrade. "Cosmologias aceleradas com criação de matéria: teoria e testes observacionais." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-14102015-083201/.
Повний текст джерелаRecent advances in observational cosmology indicate that the universe is undergoing an accelerating stage of expansion. The determination of the mechanism responsible for the cosmic acceleration is one of the most intriguing problems in science today. Among many candidates for the acceleration mechanism, the simplest and most economical explanation is to assume the existence of a cosmological constant associated with the vacuum energy. However, this interpretation leads to important conceptual problems associated with the nature of this component. In this thesis, we investigate the dynamics of different mechanisms of cosmic acceleration, comparing their predictions through several observational tests. In particular, we emphasize the scenarios based on creation of cold dark matter (CCDM), in which the present acceleration of the universe is produced without the presence of an exotic fluid as a result of the gravitationally induced dark matter production process. Initially, we have proposed a model in which the particle creation mechanism is able to produce a cosmology dynamically degenerated with respect to the standard model, CDM. We discussed the cosmological dynamics for the creation of cold dark matter and dark matter with pressure within the so-called model of Lima, Jesus & Oliveira (LJO). Through a statistical $\\chi^2$ test, we showed that the model provides a good fit to the type Ia supernovae (SNe Ia) data. Subsequently, we studied the evolution of small density perturbations in a homogeneous background for CCDM type models through the Neo-Newtonian formalism. Restricting ourselves to the LJO model, the predictions obtained in this context were compared with those from the CDM model. We showed that the model is able to provide a very good fit to the linear growth rate observational data, for a flat universe and effective speed of sound $c^2_=-1$. Also within the CCDM scenario, we discussed a second original proposal with similar goodnes-of-fit and same degree of freedom to the models CDM and LJO, but with a non-degenerated dynamics. We derived the dynamics of the model and discussed its viability through the statistical analysis of measurements of SNe Ia and Hubble parameter in different redshifts $H(z)$, obtaining results in complete agreement. Finally, we discussed the dynamics of a model with vacuum decay ((t)CDM) and its description by scalar fields. Assuming the form of the vacuum term as a power series in the Hubble parameter, we derived the basic dynamic equations and the cosmological predictions of the model. We showed that when the energy exchange between the components of the dark sector is through the creation of particles, CCDM models and (t)CDM can share the same dynamics and thermodynamics under certain conditions. Additionally, we showed that the model is able to provide a good fit to the SNe Ia data and measurements of the CMB/BAO ratio. We also derived a description of CDM model by a scalar field, extending the validity of the model for other space-times and other gravitational theories. Our results show that there are several viable alternatives to the current standard model of cosmology, able to overcome the problems associated with the cosmological constant. The discussion of these alternatives is essential to a deeper understanding of the dynamics,composition and fate of the universe.
Freitas, Emanuel Antonio de. "Transformação conforme e Modelo Cosmológico com spin na teoria de Einstein-Cartan." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2010. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5339.
Повний текст джерелаApproved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T20:48:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 emanuelantonioefreitas.pdf: 387559 bytes, checksum: 6172ab4c13588ec4c374331340b9785d (MD5)
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
No estudo da Gravitação é possível escrever a métrica utilizando um fator conforme, sendo a simetria conforme um aspecto importante em Cosmologia. Assim, apresentamos nesta tese um estudo sobre esse tópico na primeira parte do trabalho, no qual estão incluidas técnicas de cálculo de termos lineares e quadráticos na curvatura em exemplos de interesse físico. A importância de tais técnicas está no fato de possibilitarem a obtenção das equações, necessárias no estudo da gravitação, através de um procedimento eficaz com maior simplicidade com relação ao método tradicional. Em seguida foi realizada uma investigação dos efeitos da torção na teoria de Einstein-Cartan para o universo primordial. Nesta tese foi realizado um estudo das soluções para um fluido de spin relativístico de Weyssenhoff homogêneo e isotrópico e uma corrente axial tipo-tempo, também homogênea e isotrópica. As soluções gerais podem ser descritas em termos de três soluções particulares. As propriedades e aspectos dessas soluções, tais como ausência de singularidade e expansão acelerada, foram analisadas e dependem das relações entre os parâmetros das fontes.
In gravitation, it is possible to write metric tensor using a conformal factor. In this sense, conformal symmetry is an important feature in Cosmology. We firstly present a useful study on this subject, along with several techniques of calculating linear and quadratic terms on curvature. Next, we investigate the effects of torsion in the framework of Einstein-Cartan theory in early cosmology. We study solutions for a homogeneous and study solutions for a homogeneous and isotropic relativistic Weyssenhoff spin fluid with dynamical timelike axial current, also homogeneous and isotropic. The general solutions can mostly be described by means of three particular solutions. The properties of these solutions (such as singularity avoidance and primordial or late accelerated expansion) are analysed and depend on the relations between the source parameters.
Stenico, Mauro. "Cosmologia e ideologia: la teoria dell'espansione dell'Universo nello spazio pubblico (1922-1992)." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2013. https://hdl.handle.net/11572/369275.
Повний текст джерелаFREITAS, R. C. "Perturbações Tensoriais de Origem Quântica na Teoria de Brans-Dicke." Universidade Federal do Espírito Santo, 2010. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7420.
Повний текст джерелаA inflação cósmica, que é a hipótese de que o Universo primordial tenha passado por um período de expansão exponencial, é atualmente a mais aceita e estudada teoria para explicar as flutuações primordiais que evoluíram até as estruturas em grande escala que observamos hoje. As ondas gravitacionais, quando detectadas, podem nos dar informações importantes sobre a inflação. Neste trabalho estudamos a teoria de Brans-Dicke e as ondas gravitacionais produzidas pela inflação cosmológica nesta teoria e obtemos parâmetros observacionais como o espectro de potência, o índice espectral e a densidade relativa de energia.
Luzzi, Mattia <1979>. "Semiclassical approximations to cosmological perturbations." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/347/1/Tesi_Dottorato_Mattia_Luzzi.pdf.
Повний текст джерелаLuzzi, Mattia <1979>. "Semiclassical approximations to cosmological perturbations." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/347/.
Повний текст джерелаSilva, Paulo Michel Longo Tavares da [UNESP]. "Cosmologia de Branas e teorias modificadas da gravitação em dimensões arbitrárias." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/150493.
Повний текст джерелаApproved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-03T14:36:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_pmlt_dr_guara.pdf: 1136521 bytes, checksum: 90b06ff6de7cf32fa7c69a80eb23b0fe (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Este trabalho contém duas abordagens concernentes às dimensões extras. Na primeira abordagem, investigamos duas teorias modificadas da gravitação em dimensões arbitrárias, f(R)-Einstein-Palatini e a teoria de Brans-Dicke. Mostramos que a consideração das condições de consistência de mundos brana dentro da estrutura da teoria de Brans-Dicke no bulk permite a existência de branas suaves no caso de cinco dimensões com uma dimensão extra compacta. Ao estudar as regras de soma na teoria de Brans-Dicke e f(R)-Einstein-Palatini, pudemos mostrar que a brana que gera o potencial de campo escalar é relevante para relaxar as restrições gravitacionais. Já para a segunda abordagem, estudamos a evolução cosmológica com branas não-singulares geradas por um campo escalar no bulk acoplado à gravidade. A configuração específica investigada leva à branas com um warp factor dependente do tempo. Calculamos o parâmetro efetivo de Hubble advindo do fator de escala efetivo para as soluções de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker obtidas. As soluções de branas espacialmente dependentes também foram encontradas.
Silva, Paulo Michel Longo Tavares da. "Cosmologia de Branas e teorias modificadas da gravitação em dimensões arbitrárias /." Guaratinguetá, 2017. http://hdl.handle.net/11449/150493.
Повний текст джерелаBanca: Denis Dalmazi
Banca: Saulo Henrique Pereira
Banca: Maria Emilia Xavier Guimarães
Banca: Roldão da Rocha Júnior
Resumo: Este trabalho contém duas abordagens concernentes às dimensões extras. Na primeira abordagem, investigamos duas teorias modificadas da gravitação em dimensões arbitrárias, f(R)-Einstein-Palatini e a teoria de Brans-Dicke. Mostramos que a consideração das condições de consistência de mundos brana dentro da estrutura da teoria de Brans-Dicke no bulk permite a existência de branas suaves no caso de cinco dimensões com uma dimensão extra compacta. Ao estudar as regras de soma na teoria de Brans-Dicke e f(R)-Einstein-Palatini, pudemos mostrar que a brana que gera o potencial de campo escalar é relevante para relaxar as restrições gravitacionais. Já para a segunda abordagem, estudamos a evolução cosmológica com branas não-singulares geradas por um campo escalar no bulk acoplado à gravidade. A configuração específica investigada leva à branas com um warp factor dependente do tempo. Calculamos o parâmetro efetivo de Hubble advindo do fator de escala efetivo para as soluções de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker obtidas. As soluções de branas espacialmente dependentes também foram encontradas
Abstract: This work contains two approaches concerning extra dimensions. In the first approach, we investigate two modified theories of gravitation in arbitrary dimensions, f(R)-EinsteinPalatini and the Brans-Dicke theory. We have shown that the consideration of the brane world consistency conditions within the structure of the Brans-Dicke theory in bulk allows the existence of soft branes in the case of five dimensions with an extra compact dimension. When studying the rules of addition in the Brans-Dicke and f(R)-Einstein-Palatini theory, we could show that the brane that generates scalar field potential is relevant to relax the gravitational constraints. For the second approach, we study the cosmological evolution with non-singular branes generated by a scalar field in the bulk coupled to gravity. The specific configuration investigated leads to branes with a warp dependent factor. We calculated the effective Hubble parameter and the e§ective scale factor for the FriedmannLemaÓtre-Robertson-Walker-solutions obtained. Spatially-dependent brane solutions have also been found
Doutor
Cupani, Guido. "Non equilibrium dynamics of galaxy clusters." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2009. http://hdl.handle.net/10077/3065.
Повний текст джерелаThe thesis is focused on the dynamics of galaxies in the outskirts of galaxy clusters, where the matter is affected by an overall infall motion towards the cluster centre. Starting from the classical results of the spherical collapse model, we determined new theoretical constraints for the mass profile of clusters as a function of the cosmological parameters. We investigated the importance of the turnaround radius (i.e. the radius where the infall motion counterbalances the Hubble expansion motion) as well as the possibility of directly extracting the mass profile from the infall velocity pattern of member galaxies. The theoretical results were applied to a sample of simulated clusters (Borgani et al. 2004, Biviano et al. 2006) to keep the 3-dimensional dynamics under control. We demonstrated that: (1) most clusters are compatible with a single mass profile in the external region (provided their size and mass are normalized to the turnaround scale); (2) it is possible to extract the individual mass profiles of clusters using a selected subset of galaxies identified on their redshift-position distribution; (3) the Jeans equation and the virial theorem must be corrected in the outskirts of clusters to take into account the overall infall motion of matter. Taking advantage of these results, we developed a new technique for estimating the mass profile in cluster outskirts which only relies on the observational properties of member galaxies. This technique turns out to be simpler and more reliable than the current methods and is suitable to be applied to observations.
La tesi è incentrata sulla dinamica delle galassie nelle periferie degli ammassi di galassie, dove la materia è interessata da un moto complessivo di caduta verso il centro dell'ammasso. A partire dai risultati classici del modello di collasso sferico, abbiamo determinato dei nuovi vincoli teorici al profilo di massa degli ammassi in funzione dei parametri cosmologici. Abbiamo analizzato l'importanza del raggio di "turnaround" (ossia il raggio dove il moto di caduta è controblanciato dal moto di espansione di Hubble) e la possibilità di estrarre il profilo di massa direttamente dalla velocità di caduta delle galassie. Abbiamo poi applicato questi risultati teorici a un campione di ammassi simulati (Borgani et al. 2004, Biviano et al. 2006) per tenere sotto controllo la dinamica in tre dimensioni. Con quest'analisi, siamo stati in grado di dimostrare che: (1) la quasi totalità degli ammassi è compatibile con un unico profilo di massa nelle regioni esterne (purché le loro dimensioni e masse siano riscalate rispetto al raggio di turnaround); (2) è possibile estrarre il profilo individuale di un ammasso utilizzando un ristretto sottoinsieme di galassie, identificate dalla distribuzione dei loro redshift e delle loro posizioni; (3) l'equazione di Jeans e il teorema del viriale devono essere corretti nelle periferie degli ammassi in modo da tener conto del moto di caduta della materia. Grazie a questi risultati, abbiamo sviluppato una nuova tecnica per stimare il profilo di massa nelle zone esterne, basata unicamente sulle proprietà osservative delle galassie. Questa tecnica risulta essere più semplice e affidabile degli altri metodi attualmente utilizzati ed è adatta ad essere applicata alle osservazioni.
XXI Ciclo
1981
LIMA, A. L. A. "Restrições Entrópicas em Cosmologias Quase-Topológicas." Universidade Federal do Espírito Santo, 2013. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7443.
Повний текст джерелаInvestigamos a consistência causal e termodinâmica de modelos cosmo-lógicos em Gravitação Cúbica Quase-Topológica (GQT), tal como suas consequências fenomenológicas. Para superpotenciais apropriados de um inflaton auto-interagente, derivamos uma forma analítica do fator de escala que reproduz caracterstícas importantes da evolução do Universo. Calculamos a entropia dos horizontes aparentes e demonstramos que as condições para que esta entropia seja uma função crescente e positiva levam a restrições sobre os valores máaximos da densidade de energia. Os valores -fisicamente permitidos dos dois novos acoplamentos gravitacionais da GQT são então determinados. De modo similar ao que acontece no caso da gravitação de Einstein- Hilbert (EH), as equações de Friedmann generalizadas da GQT são deduzidas a partir da Primeira Lei Generalizada da Termodinâmica. Estuda-se em detalhes um modelo cosmológico cuja equação de estado na gravitação EH é linear. Uma importante consequência das correções da GQT se comparadas com a gravitação EH é a presenca de um novo período de aceleração do Universo jovem. Calculamos as correções dos diamantes causais de Bousso, e demonstramos que seu Princípio Entrópico Causal, no contexto da GQT, continua fornecendo o valor observado - extremamente pequeno - da constante cosmológica.
Silva, Alan Maciel da. "Gravidade quântica com simetria de Lifshitz." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26042012-125553/.
Повний текст джерелаIn this thesis we present some aspects of anisotropic gravity theories. We introduce the Lifshitz symmetry, which produces an anisotropy between space and time and show how this anisotropy improves the high energy behavior of theories when compared with their relativistic counterparts. We also show the mechanism that ensures anisotropic theories can be effectively relativistic at low energies. We build the anisotropic gravity theory (HL theory) and discuss some of its versions. We show the major physical consequences of projectable version of HL theory, as spherically symmetric solutions and cosmology. We point out to the appearance of an extra degree of freedom in HL theory when compared to General Relativity, the scalar graviton, and discuss the issues it presents. We present the proposal of Horava and Melby-Thompson of co variant anisotropic gravity, which is scalar graviton free. Subsequently, we show our proposal of a minimal coupling formalism, which generalizes the Horava and Melby-Thompsons procedure and leads to possible couplings between gravity and matter. Open issues are pointed out and discussed.
Vieira, Lucas Elias. "Campos escalares aplicados em cosmologia." Universidade Federal de Goiás, 2018. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8819.
Повний текст джерелаApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-22T12:42:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Elias Vieira - 2018.pdf: 1438523 bytes, checksum: 81df75730e0ab41f69b4619af81cd7a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this work, we study topological defects in classical field theory aiming applications in cosmology. Topological and non-topological solutions were investigated in two dimensions, where we also analyzed the stability of some of these. We consider models of one and two real scalar fields, whose solutions were obtained via quadrature, BPS and orbit methods. The stability of these solutions also were investigated in some cases. In order to apply scalar field theory in cosmology, we revisit some topics of general relativity, such that the principle of equivalence, Einstein's field equations and Schwarzschild's solution for Einstein's equation. We also present some topics in cosmology, relevant to the present work, such that the cosmological principle, Hubble's law and cosmological inflation. We discuss the solutions of the Einstein's equations in the FRW metric in the so-called Hot Big Bang model-the universe composed of matter and radiation. In order to solve some problems of initial conditions of the universe, we introduce the inflationary theory, which supposes that the primordial universe was underwent an accelerated expansion guided by a scalar field. In sequence, we introduce the standard cosmological model, which states that the universe is in accelerated expansion driving by a cosmological constant, named dark energy, which constitutes about seventy percent of the universe energy. Finally, we present a first order formalism for cosmology and discuss two model describing the standard and tachyonics dynamics for scalar field that represent the dark energy.
Neste trabalho foram abordadas soluções do tipo defeitos topológicos em teoria clássica de campos. Foram investigadas soluções topológicas e não topológicas em duas dimensões, onde também analisamos a estabilidade de algumas destas. Consideramos modelos de um e dois campos escalares reais, onde utilizamos os métodos de quadratura, BPS e das órbitas para obter soluções. Com o intuito de aplicar a teoria de campos escalares em cosmologia, introduzimos a teoria da relatividade geral, falando sobre o princípio da equivalência, equações de campo de Einstein e solução de Schwarzschild para as equações de Einstein. Abordamos alguns tópicos em cosmologia, onde enunciamos o princípio cosmológico, lei de Hubble e inflação cosmológica. Resolvemos as equações de Einstein na métrica FRW considerando o universo composto de matéria e radiação denominado modelo Big Bang quente. Com o objetivo de resolver alguns problemas de condições iniciais do universo, introduzimos a teoria inflacionária, a qual propõe que o universo primordial sofreu uma expansão acelerada guiada por um campo escalar. Após mostrar como a teoria da inflação corrige tais problemas, apresentamos o modelo cosmológico padrão, o qual afirma que o universo está em expansão acelerada e utiliza uma constante cosmológica como guia da expansão, tal constante neste cenário representa a denominada energia escura que compõe aproximadamente setenta por cento do universo. Finalmente, nós apresentamos o formalismo de primeira ordem para cosmologia e discutimos dois modelos descrevendo dinâmicas padrão e taquiônica para o campo escalar, representando a energia escura.
Costa, Filho Francisco Geraldo da. "Alguns Aspectos das Teorias de Gravidade Modificada." Universidade Federal da Paraíba, 2015. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/9829.
Повний текст джерелаMade available in DSpace on 2018-04-30T14:18:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1310917 bytes, checksum: 54733929b9cb3c26ca0a0dc1adb0ae42 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27
Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Modifed theories of gravity has the objective to elucidate some open issues in the context of general relativity. From this perspective many theories have been proposed over the years. In this paper we deal with some of these theories and, for each of them, we gave our contribution proposing new scenarios that showed promise. So in the context of braneworld theory we held the first studies in three dimensional DGP theory, with terms of induced gravity of the new massive gravity type. The study of the propagators of disturbed theory showed unit propagation modes without the presence of tachyons. As regards to the Horava-Lifshitz theory, we studied the structure of membranes with scalar fields in 4+1 dimensions and the formation of black holes in 1+1 dimensions has been obtained for the first time. In the two previous cases we deal with nonprojectable version of this theory. Have also studied braneworld models in a bimetric theory where gravity is coupled to the scalar field that connects the two metrics. Although the scalar field having a linear term kinetic the theory remained stable and gravity localization was obtained. Finally, we apply the theory of gravitation with nondynamical fields to a cosmological model and found that for a certain specific stage of the Universe Expansion is possible to have a mechanism that generates a self tuning of the cosmological constant problem.
Teorias de gravidade modificada tem como objetivo elucidar alguns problemas em aberto no âmbito da Relatividade Geral. Dentro desta perspectiva muitas teorias foram propostas ao longo dos anos. Neste trabalho abordamos algumas destas teorias e, para cada uma delas, demos a nossa contribuição propondo novos cenários que se mostraram promissores. Assim, no contexto das teorias de mundo-brana estudamos pela primeira vez teorias do tipo DGP em 2+1 dimensões, com termos de gravidade induzida do tipo nova gravidade massiva. O estudo dos propagadores da teoria perturbada mostrou a propagação de modos unitários e sem a presença de táquions. No que diz respeito à teoria de Horava-Lifshitz, estudamos a estrutura de branas com campos escalares em 4+1 dimensões e a formação de buracos em 1+1 foi obtida pela primeira vez. Nos dois casos anteriores tratamos da versão não projetável desta teoria. Estudamos ainda modelos de mundo-brana em uma teoria com bimétrica onde a gravidade se acopla ao campo escalar que conecta as duas métricas. Apesar de o campo escalar possuir um termo cinético linear a teoria se mostrou estável e localização da gravidade foi obtida. Por fim, aplicamos a teoria da gravitação com campos não dinâmicos a um modelo cosmológico e constatamos que para certa fase específica da expansão do Universo é possível termos um mecanismo que gera um auto ajuste da constante cosmológica.
Deus, Juliano Alves de. "Soluções homogêneas de Bianchi na teoria quadrática da gravidade." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2013. http://repositorio.unb.br/handle/10482/14847.
Повний текст джерелаSubmitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-11-08T10:09:51Z No. of bitstreams: 1 2013_JulianoAlvesdeDeus.pdf: 1564093 bytes, checksum: fd93f06486fa044365b5aa1c653a0c41 (MD5)
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Neste trabalho de Tese de Doutorado, estudamos os modelos cosmológicos de Bianchi no âmbito da teoria quadrática da gravidade, e analisamos numericamente as soluções de vácuo das equações de campo, com ênfase na busca de interpretações cosmológicas. O interesse deste trabalho reside nos modelos espacialmente homogêneos de Bianchi. Os tipos I, VIIA e IX de Bianchi são muito importantes do ponto de vista cosmoló- gico, pois constituem generalizações anisotrópicas dos modelos de Friedmann-Robertson- Walker (FRW) plano, aberto e fechado, respectivamente. Modelos homogêneos isotró- picos, tais como FRW, constituem o foco das atenções na descrição do universo atual. Porém, nas condições do universo primordial, modelos anisotrópicos, como os de Bianchi, adquirem maior importância. Neste trabalho, resolvemos as soluções de vácuo, caracterizadas por um cenário onde a geometria do universo é dominante sobre matéria e energia, tal como o universo próximo ao seu surgimento. As soluções obtidas mostram, de acordo com a análise assintótica discutida nos resultados, que para os universos de Bianchi I e VIIA, os espaços de Minkowski e de Sitter devem ser estruturalmente estáveis no contexto da gravidade quadrática. Do mesmo modo, as soluções de Minkowski e de Sitter devem ser estruturalmente estáveis para os universos FRW na mesma gravidade quadrática. No entanto, mostramos a existência de singularidades, o que demonstra que certamente a teoria não está completa, pois nem todo conjunto de condições iniciais evolui para universos razoáveis. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT
In this Thesis work, we study Bianchi cosmological models in the context of quadratic theory of gravity, and we numericaly analyze the vacuum solutions of field equations, emphasizing the search of cosmological interpretations. The interest of this work is on the spacially homogeneous models of Bianchi. Types I, VIIA and IX of Bianchi are very importante in the cosmological view, because they perform anisotropic generalizations of Friedmann-Robertson-Walker (FRW) flat, open and closed models, respectively. Isotropic homogeneous models, as FRW, represent the focus in the description of current universe. However, over conditions of primordial universe, anisotropic models, as Bianchi, become more important. In this work, we solve the vacuum solutions, caracterized by a scenario where universe geometry is dominant over matter and energy, such as the universe close to his emergence. Obtained solutions show, according to the asymptotical analysis discussed in the results, that for Bianchi I and VIIA universes, Minkowski and de Sitter spaces must be structurally stable in the context of quadratic gravity. Similarly, Minkowski and de Sitter solutions must be structurally stable for FRW universes in same context. However, we show the existence of singularities, what means the theory certainly is not complete, because not all sets of initial conditions evolve to reasonable universes.
Silva, Armando de Sousa e. "A persistência da filosofia na procura de uma teoria de tudo." Master's thesis, Porto : [Edição do Autor], 2011. http://hdl.handle.net/10216/60906.
Повний текст джерелаJORGE, W. C. A. "Extensão do modelo LambdaCDM, baseada na teoria escalar-tensorial da gravitação." Universidade Federal do Espírito Santo, 2017. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7386.
Повний текст джерелаAs medições cosmológicas tanto da história de expansão H(z) como da história de crescimento fσ8 (z) amadureceram e, em conjunto, fornecem um importante teste ao modelo cosmológico da teoria escalar-tensorial, em particular a do tipo Brans-Dicke, que fornece uma extensão ao modelo ΛCDM. Nós contruímos uma expressão analítica explicita (através de um ansatz) como uma modificação da taxa de Hubble do modelo ΛCDM, na qual, é dada em termos de um parâmetro constante m, que quantifica as diferenças entre a dinâmica do fundo das teorias escalar-tensorial e a relatividade geral; realizando assim um análise estatístico de SNIa, H(z) e BAO para encontrar o ajuste mínimo do parâmetro constante. Para completar nosso sistema, introduzimos as equações das perturbações da dinâmica de fluidos, a extensão do ΛCDM, no que diz a respeito, desenvolve uma abordagem do fluido efetivo para a função de crescimento da matéria. Nós quantificamos o impacto de desvios do fundo padrão, da pressão anisotrópica e não negligenciando as componentes efetivas da perturbaçãode energia escura sobre a função de taxa de crescimento da matéria fσ8 e comparar estes resultados com as medições recentes da distorção de espaço para redshift (RSD).
Silva, Armando de Sousa e. "A persistência da filosofia na procura de uma teoria de tudo." Dissertação, Porto : [Edição do Autor], 2011. http://aleph.letras.up.pt/F?func=find-b&find_code=SYS&request=000211988.
Повний текст джерелаRubira, Henrique. "Melhorias na predição da estrutura de larga escala do universo por meio de teorias efetivas de campo." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-08102018-145202/.
Повний текст джерелаWith future cosmological surveys, cosmology will enter in the precision era. New data will improve the constraints on the standard cosmological model enhancing our knowledge about the universe history, its components and the behavior of gravity. In this context, it is vital to come up with precise theoretical predictions for the formation of large-scale structure beyond the linear regime. The best way of solving the fluid equations that describe the large-scale universe is through lattice simulations, which faces difficulties in the inclusion of accurate baryonic physics and is very computationally costly. Another approach is the theoreti- cal calculation of the correlation statistics through the perturbative approach, called Standard Perturbation Theory (SPT). However, SPT has several problems: for some cosmologies, it may not converge and even when it converges, we cannot be sure it converges to the right result. Also, it contains a special scale that is the loop momenta upper-bound in the integral. In this work, we show results for the 3-loop calculation. The term of third order is larger than the terms of 2-loops and 3-loops, making explicit SPT problems. In this work, we describe the recent usage of Effective Field Theories (EFTs) on Large Scale Structure problems to correct SPT issues and complement cosmological simulations. EFTs are used in other areas of physics, such as low energy QCD, serving as a complement to lattice calculations. EFT improves the predictions for the matter power spectrum and bispectrum by adding counterterms that need to be fitted. The free parameters, instead of being a problem, bring relevant information about how the small-scale physics affects the scales for which we are trying to make statistical predictions. We show the calculation of the 3-loop EFT counterterms. EFTs are also used to explain main points connecting the matter density field with tracers like galaxies and halos. EFTs highlighted how to construct a complete basis of operators that parametrize the bias. We explain how we can use EFT to improve the bias prediction to non-linear scales. We compute the non-linear halo-bias by fitting the bias parameters in simulations. We also show the EFT renormalization in Lagrangian coordinates. Finally, we explain another critical EFT application to cosmology: in primordial physics. It can be used to parametrize deviations to the slow-roll theory within the inflationary paradigm.
Cerioni, Alessandro <1982>. "Cosmological perturbations in generalized theories of gravity." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3562/1/Cerioni_Alessandro_tesi.pdf.
Повний текст джерелаCerioni, Alessandro <1982>. "Cosmological perturbations in generalized theories of gravity." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3562/.
Повний текст джерелаFranciolini, Gabriele. "Inflazione cosmologica R^2." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8857/.
Повний текст джерелаMuia, Francesco <1987>. "Sequestered String Models: Supersymmetry Breaking and Cosmological Applications." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7274/1/Muia_Francesco_Tesi.pdf.
Повний текст джерелаMuia, Francesco <1987>. "Sequestered String Models: Supersymmetry Breaking and Cosmological Applications." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7274/.
Повний текст джерелаCarvalho, Gabriela Coutinho de. "Soluções de Corda Cósmica em Teorias f(R) da Gravitação." Niterói, 2017. https://app.uff.br/riuff/handle/1/3156.
Повний текст джерелаMade available in DSpace on 2017-03-27T20:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Gabriela.pdf: 843856 bytes, checksum: 3aa488c7e5d61fb3e949ba59b71dc756 (MD5)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Nesta dissertação estudamos as soluções de vácuo cilindricamente simétricas no contexto das teorias f(R) da gravitação. Em particular, estudamos a métrica de uma corda cósmica e suas propriedades nestas teorias. Apresentamos, no final, um estudo comparativo entre os resultados encontrados nesta dissertação e os resultados obtidos previamente na literatura no contexto das teorias da Relatividade Geral e Escalares-Tensoriais da Gravitação.
In this thesis we deal with cylindrically symmetric solutions in the context of the f(R) theories of gravity. Using a particular anzatz we find a solution corresponding to a cosmic string. We explore the gravitational properties of this metric and, at the end, we compare our result with previous results obtained in other theories of gravity.
Chiesa, M. "COSMOLOGICAL OBSERVATIONS AND BACKREACTION." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2014. http://hdl.handle.net/2434/233237.
Повний текст джерелаCAMPOS, J. P. "Modelo unificado para o setor escuro e a teoria de Rastall." Universidade Federal do Espírito Santo, 2013. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7486.
Повний текст джерелаNesta tese, investigamos o cenário de unificação promovido pelo modelo de gás de Chaplygin generalizado (um fluido perfeito caracterizado por uma equação de estado p = -A=pα). Nossas preocupações estão com a possível tensão existente entre testes cinemáticos de base e aqueles relacionados à evolução de pequenas perturbações. Analisamos dados de observação da idade diferencial do Universo, de supernovas Ia, de oscilações acústicas bariônicas e da posição do primeiro pico do espectro angular da radiação cósmica de fundo. Mostramos que esses testes favorecem valores negativos do parâmetro α: achamos α= -0.089+0.161 -0.128 com nível de 2σ e α < 0 com 85% de confiança. Estes correspondem a valores negativos do quadrado da velocidade do som, que são inaceitáveis do ponto de vista de formação de estrutura. Discutimos uma possível solução para este problema, quando o gás de Chaplygin generalizado é descrito na teoria modificada da gravidade proposta por Rastall. Mostramos que uma descrição do fluido no âmbito desta teoria não serve ao propósito, mas ela é necessária para a estrutura de gás de Chaplygin generalizado em uma teoria de campo escalar. Finalmente, abordamos a relatividade geral padrão no cenário de unificação fornecido pelo gás de Chaplygin generalizado no caso α = 0: este é geralmente considerado indistinguível do modelo ΛCDM padrão, mas mostramos que a evolução de pequenas perturbações, governada pela equação de Mészáros, é de fato diferente e a formação de halos de matéria GCG em sub-horizonte deve ser afetada fortemente em comparação com o cenário ΛCDM.
Gomes, Alvaro Fernandez. "Estudo cosmológico através da quebra espontânea de simetria em campos gravitacionais e da teoria de bifurcação." [s.n.], 1989. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/278100.
Повний текст джерелаDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
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Resumo: O trabalho consiste em um estudo introdutório sobre a Teoria de Bifurcação em Cosmologia, através do estudo da quebra espontânea de simetria (Q.E.S.) em campos gravitacionais. Na Q.E.S. em campos gravitacionais este é introduzido na versão de Einstein, como um campo de gauge a fim de manter a invariância do sistema em questão sob uma transformação conforme. Com isso se fez necessário um estudo preliminar sobre a Teoria de Gauge e também sobre o processo de quebra de simetria (bósons de Goldstone e mecanismo de Higgs)
Abstract: Not informed.
Mestrado
Física
Mestre em Física
BAQUI, P. O. S. "Correções de pressão na dinâmica de fluidos newtoniana e comparação com a teoria da Relatividade Geral." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7471.
Повний текст джерелаO equilíbrio estelar e a cosmologia são ramos da física originadas num só tronco, a relatividade geral. Entretanto é possível descrevê-los sob certas condições utilizando hidrodinâmica newtoniana. O campo de atuação destas equações pode ser estendida com a introdução de um termo de pressão relativística, que atuará como fonte de campo gravitacional. Esse termo de correção ainda não é muito bem entendido de forma que recentemente Hwang e Noh o propuseram alternativamente às teorias hidrodinâmicas semi-relativísticas existentes. Estudaremos os resultados obtidos para as teorias newtonianas, neo-newtonianas e de Hwang-Noh assim como a própria relatividade aplicada a estrelas e cosmologia e os compararemos. Veremos que apesar da previsão de estrelas de nêutrons super gigantes no estudo do equilíbrio estelar, as equações hidrodinâmicas de Hwang-Noh nos trazem, em casos particulares, resultados semelhantes à Relatividade Geral quanto à evolução do universo.
OLIVEIRA, A. M. "Objetos astrofísicos compactos: um teste para as teorias alternativas da gravitação." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7376.
Повний текст джерелаA 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.
RODRIGUES, D. C. "Teorias de K-essência em espaços-tempos estáticos e esfericamente simétricos." Universidade Federal do Espírito Santo, 2016. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7469.
Повний текст джерелаO 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.
Delbem, Nilton Flávio [UNESP]. "Introdução matemática aos modelos cosmológicos." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/94340.
Повний текст джерелаUniversidade Estadual Paulista (UNESP)
Esta dissertação tem a proposta de organizar, discutir e apresentar de maneira precisa os conceitos matemáticos de variedade diferenciável e de tensores envolvidos no estudo da Cosmologia sob o ponto de vista da Teoria da Relatividade Geral para o modelo de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker. Busca-se assim apresentar um texto didático que possa ser utilizado tanto nos cursos de graduação em Matemática como de Física para uma disciplina optativa de Introdução Matemática à Cosmologia
The goal of this dissertation is to organize and discuss in a rigorous way the mathematical concepts of manifolds and tensors needed to the study of Cosmology and the Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker model under the point of view of the General Relativity. In this way, this dissertation was written as textbook that could be used in an undergraduate course of Physics and Mathematics
Santos, Renato da Costa [UNESP]. "Tópicos em teoria das perturbações cosmológicas." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2016. http://hdl.handle.net/11449/135870.
Повний текст джерелаApproved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-04T12:43:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_rc_dr_ift.pdf: 1888991 bytes, checksum: c77d5b52416f56a3c90be7e3f7ef385f (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Nesta tese a Teoria das Perturbações Cosmológicas é revisada e três tópicos originais, incluídos neste grande ramo da cosmologia teórica, são apresentados. Começamos introduzindo e deduzindo as fórmulas necessárias partindo de primeiros princípios no capítulo 2. Em seguida, no capítulo 3, estudamos em detalhe Teorias Quânticas de Campos em de Sitter que contêm correntes de spin alto. Mostramos que a existência de correntes de spin alto - mesmo em teorias com interação - pode colocar mais vínculos na função de n-pontos, tornando a teoria assintoticamente gaussiana no futuro longínquo. Este resultado pode ser interpretado como o análogo do teorema de ColemanMandula para o espaço-tempo de de Sitter. O capítulo 4 é dedicado a modelos inflacionários conformes com o campo de Higgs fazendo o papel de Inflaton. Modelos com simetria de Weyl e com simetria SO(1, 1) para valores altos da energia são construídos. Verificamos quais as condições necessárias para que se obtenha um valor arbitrário para a razão escalar tensorial, parâmetro que mede a intensidade de ondas gravitacionais primordiais em um dado modelo. Introduzimos também um acoplamento diferente do valor conforme para a interação do campo escalar com o tensor de curvatura. Isto quebra a simetria de Weyl, mas verificamos que existe um forte atrator na direção da linha de Starobinsky. No último capítulo, aplicamos o efeito do ‘back reaction’ dos modos com comprimentos de onda longo (maiores que o raio de Hubble) em alguns modelos inflacionários e no cenário Ekpyrótico. Checamos se este efeito pode prevenir a inflação eterna nas regiões onde efeitos estocásticos são importantes nestes modelos. Alguns apêndices, com cálculos detalhados, são incluídos no final.
In this thesis the Theory of Cosmological Perturbations is reviewed and three original topics, that are part of this huge branch of theoretical cosmology, are presented. We start by reviewing and deducing the needed formulas from first principles in chapter 2. After it, in chapter 3, we study in detail Quantum Field Theories in de Sitter spacetime that contain Higher Spin currents. We show that the existence of Higher Spin currents - even in the interacting case - can put further constraints on the n-point function, making it asymptotically gaussian in the far future. This result can be interpreted as the analog of Coleman-Mandula theorem for de Sitter spacetime. Chapter 4 is devoted to conformal inflationary models with the Higgs field playing the role of the Inflaton field. We construct models with a Weyl symmetry and a SO(1, 1) symmetry at high energies. It is verified what are the conditions to get an arbitrary value for the tensor to scalar ratio, which measures the amplitude of primordial gravitational waves in a given model. Also, we introduce a coupling, different from the conformal one, for the scalar field and the curvature tensor. This breaks the Weyl symmetry but we verify that there is a strong attractor towards the Starobinsky line. In the last chapter, we apply the back-reaction effect of long wavelength modes (modes with wavelength bigger than the Hubble radius) in some inflationary models and in the Ekpyrotic scenario. We check if this effect could prevent eternal inflation in the region where stochastic effects are important for these models. Some appendices, with detailed calculations, are also included in the end.
Brandão, Rafael Ribeiro. "Halos de matéria escura e campos escalares." Universidade de São Paulo, 2005. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-27042009-085542/.
Повний текст джерелаNearly twenty five percent of the energetic content of the universe appears in a form that is still unknown and is named dark matter. Since the first speculations about its existence (Zwicky ~1933), many models have been proposed trying to justify all the observed data but, until now, none of them has been able to solve this problem. In this monography, we will present a brief discussion about these models and propose a new one, based on the idea that both dark matter and dark energy could be the Born Infeld scalar field.