https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17809
File | Description | Size | Format | |
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alessandrodeoliveiracastrojunior.pdf | 7.18 MB | Adobe PDF | View/Open |
Type: | Tese |
Title: | Tunelamento quântico em modelos cosmológicos na teoria de Hořava-Lifshitz |
Author: | Castro Junior, Alessandro de Oliveira |
First Advisor: | Oliveira Neto, Gil de |
Referee Member: | Monerat, Germano Amaral |
Referee Member: | Silva, Eduardo Vasquez Corrêa |
Referee Member: | Mendes, Albert Carlo Rodrigues |
Referee Member: | Ananias Neto, Jorge |
Resumo: | Na presente tese, dois modelos cosmológicos são examinados da perspectiva da Cosmologia Quântica usando a teoria gravitacional de Hořava-Lifshitz. Ambos os modelos apresentam um fluido perfeito como seu conteúdo material. O primeiro modelo é composto de radiação (ω = 1/3), enquanto o segundo modelo é composto de poeira (ω = 0). Esses modelos são montados usando a métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker com uma constante de curvatura positiva (k = +1). A dinâmica dos modelos é descrita usando o formalismo hamiltoniano, com os formalismos ADM e Schutz utilizados para obter o hamiltoniano total dos modelos. Soluções clássicas para o fator de escala são obtidas construindo um espaço de fase (a, pa), onde a(t) representa o fator de escala e pa(t) é seu momento conjugado canônico. Uma equação diferencial para o fator de escala é então obtida, revelando a dinâmica do fator de escala e demonstrando a ausência de uma singularidade. Como o objetivo deste trabalho é investigar o nascimento do universo através do processo de tunelamento quântico, os modelos são quantizados. Isso é alcançado pela introdução da função de onda do universo e pela aplicação do formalismo de Dirac para sistemas com vínculos, levando à equação de Wheeler-DeWitt para o modelo em exame. A equação é posteriormente resolvida usando um método de diferença finita e também pelo método WKB. Em seguida, foram obtidas as probabilidades de tunelamento usando a solução numérica, que é chamada de T Pint, e a solução WKB, que é chamada de T PWKB. Finalmente, uma investigação é conduzida para determinar como a energia E e os parâmetros da teoria de HL gc, gΛ, gr e gs influenciam as probabilidades de tunelamento T Pint e T PWKB. |
Abstract: | In this thesis, two cosmological models are examined from the perspective of Quantum Cosmology using the gravitational theory of Hořava-Lifshitz. Both models feature a perfect fluid as their material content. The first model is comprised of radiation (ω = 1/3), while the second model is filled with dust (ω = 0). These models are assembled using the Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker metric with a positive curvature constant (k = +1). The dynamics of the models are described using the Hamiltonian formalism, with the ADM and Schutz formalisms utilized to derive the total Hamiltonian of the models. Classical solutions for the scale factor are obtained by constructing a phase space (a, pa), where a(t) represents the scale factor and pa(t) is its canonical conjugate momentum. A differential equation for the scale factor is then obtained, revealing the dynamics of the scale factor and demonstrating the absence of a singularity. As the objective of this work is to investigate the birth of the universe through the quantum tunnelling process, the models are quantized. This is achieved by introducing the wavefunction of the universe and applying Dirac’s formalism for constrained systems, leading to the Wheeler-DeWitt equation for the model under examination. The equation is further solved using a finite difference method and also by the WKB method. Then, the tunneling probabilities were obtained using the numerical solution, which is called T Pint, and the WKB solution, which is called T PWKB. Finally, an investigation is conducted to determine how the energy E and the HL theory parameters gc, gΛ, gr, and gs influence the tunnelling probabilities T Pint and T PWKB. |
Keywords: | Cosmologia quântica Hořava-Lifshitz. Probabilidade de tunelamento Quantum cosmology Tunneling probability |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Institution Initials: | UFJF |
Department: | ICE – Instituto de Ciências Exatas |
Program: | Programa de Pós-graduação em Física |
Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17809 |
Issue Date: | 27-Aug-2024 |
Appears in Collections: | Doutorado em Física (Teses) |
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