Skip navigation

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13149
Tipo: Tese
Título: Alguns resultados acerca de campos escalares em buracos negros, cosmologia quântica e flutuações quânticas da geometria
Autor(es): Vieira, Horácio Santana
Primeiro Orientador: Bezerra, Valdir Barbosa
Resumo: Consideramos campos escalares massivos carregados em campos gravitacionais e eletromagnéticos produzidos por diferentes tipos de buracos negros, a saber, com e sem uma corda cósmica, circundados por um campo magnético, e na teoria de gravidade f(R). Os casos especiais de partículas sem massa e sem carga são também examinados. Soluções exatas das partes angular e radial da equação covariante de Klein-Gordon, nestes cenários, são obtidas em termos das funções de Heun. A partir das soluções radiais, obtemos as soluções exatas das ondas nas proximidades dos horizontes de eventos dos buracos negros e discutimos o espectro da radiação Hawking. Aplicamos as propriedades das funções de Heun para estudar as frequências ressonantes (quasi-espectro) e o processo de espalhamento de ondas escalares, em uma classe de espaços-tempos. Na abordagem da gravidade análoga, a saber, no espaço-tempo de ambos os buracos negros acústicos, o tridimensional com rotação e o quadrimensional canônico, obtemos as soluções analíticas da parte radial da equação de Klein-Gordon, sem massa. A partir dessas soluções, obtemos as ondas escalares nas proximidades do horizonte de eventos acústico e discutimos a radiação Hawking análoga. Na cosmologia newtoniana quântica, obtemos a solução exata da equação de Schrödinger para uma partícula (galáxia) que se move neste universo. As funções de onda são dadas em termos das funções de Heun e os níveis de energia dependem da constante cosmológica. As soluções da equação de Wheeler-DeWitt em um universo homogênio e isotrópico são também dadas em termos das funções de Heun para geometrias espacialmente fechada, plana e aberta do universo de Friedmann-Robertson-Walker constituído de diferentes formas de energia. Discutimos as flutuações quânticas da equação do desvio geodésico no espaço-tempo de Minkowski para três diferentes fontes de flutuações do tensor de Riemann, a saber, banho térmico de grávitons, grávitons no estado squeezed e no estado de vácuo.
Abstract: We consider charged massive scalar fields in the gravitational and electromagnetic fields produced by different kinds of black holes, namely, the ones with and without a cosmic string, surrounded by a magnetic field, and in the f(R) theory of gravity. The special cases of massless and uncharged particles are also examined. Exact solutions of both angular and radial parts of the covariant Klein-Gordon equation in these backgrounds are obtained in terms of the Heun functions. From the radial solutions, we obtain the exact wave solutions near the event horizons of the black holes and discuss the Hawking radiation spectrum. We apply the Heun functions properties to study the resonant frequencies (quasispectrum) and the scattering process of scalar waves, in a class of spacetimes. In the analogue gravity approach, namely, the spacetime of both three dimensional rotating and four dimensional canonical acoustic black holes, we obtain the analytic solutions of the radial part of the massless Klein-Gordon equation. From these solutions, we obtain the scalar wavesneartheacousticeventhorizonanddiscusstheanalogueHawkingradiation.In the quantum Newtonian cosmology, we obtain the exact solution of the Schrödinger equationforaparticle(galaxy)movinginthisuniverse.Thewavefunctionsaregiven in terms of the Heun functions, and the energy levels depend on the cosmological constant. The solutions of the Wheeler-DeWitt equation in a homogeneous and isotropic universe are also obtained and given in terms of the Heun functions for the spatially closed, flat, and open geometries of the Friedmann-Robertson-Walker universe filled with different forms of energy. We discuss the quantum fluctuations of the geodesic deviation equation in Minkowski spacetime for three different sources of the Riemann tensor fluctuations, namely, thermal bath of gravitons, gravitons in a squeezed state, and graviton vacuum state.
Palavras-chave: Equação de Klein-Gordon
Funções de Heun
Defeitos topológicos
Termodinâmica de buracos negros
Cordas cósmicas, Gravidade f(R)
Radiação de buraco negro
Fluxo de energia
Níveis de energia
Horizonte de eventos acústico
Fônons
Onda parcial
Cosmologia newtoniana
Cosmologia relativística
Densidade de energia
Função de onda
Espectro de energia
Dispersão
Função de correlação do tensor de Riemann
Gráviton
Ondas gravitacionais
Klein-Gordon equation
Heun functions
Topological defects
Black hole thermodynamics
Cosmic strings
f(R) gravity
Black hole radiation
Energy flux
Energy levels
Acoustic event horizon
Phonons
Partial wave
Newtonian cosmology
Relativistic cosmology
Energy density
Wave function
Energy spectrum
Dispersion
Riemann tensor correlation function
Graviton
Gravitational waves
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Física
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13149
Data do documento: 27-Fev-2018
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Física

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Arquivototal.pdfArquivo total2,71 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons