Cálculos newtoniano e relativístico da deflexão da luz e a contribuição da constante cosmológica
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFLA |
Texto Completo: | http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/38746 |
Resumo: | The deflection of light by the sun was first studied by Cavendish in (1784) and later revised by Soldner in (1801). The newtonian physics was the base to these calculations. Currently, the deflection of light can be measured with accuracy indicating the double of the value predicted by the newtonian calculus. The correct result of the deflection of light is obtained by the application of the General Theory of Relativity GR, which gives the conceptual bases for the discussion of the given phenomenon. However, current authors argue that the newtonian calculus yields the result observed for this phenomenon. In the first part of this work we show by different methods that this statement is incorrect. The newtonian result is, in fact, half of the results yielded by observations. In particular, we show that in the non-relativistic limit the GR yields the newtonian result obtained by Cavendish and Soldner. In the second part of this paper we study local effects of the cosmological constant. This problem leads naturally to the Kottler (Schwarzschild - de Sitter) geometry. In this context, we analyze the effect of the cosmological constant on the deflection of light in the GR as well as in the newtonian theory. Lastly, we discuss some results obtained from current literature on the subject, which indicates that the calculus of the deflection of light based on the Kottler geometry must be modified to take into account effects of the expansion of the universe. |
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Cálculos newtoniano e relativístico da deflexão da luz e a contribuição da constante cosmológicaNewtonian and relativistic calculations of light deflection and the contribution of the cosmological constantRelatividade geralDeflexão da luzConstante cosmológicaGeneral relativityDeflection of lightCosmological constantFísicaThe deflection of light by the sun was first studied by Cavendish in (1784) and later revised by Soldner in (1801). The newtonian physics was the base to these calculations. Currently, the deflection of light can be measured with accuracy indicating the double of the value predicted by the newtonian calculus. The correct result of the deflection of light is obtained by the application of the General Theory of Relativity GR, which gives the conceptual bases for the discussion of the given phenomenon. However, current authors argue that the newtonian calculus yields the result observed for this phenomenon. In the first part of this work we show by different methods that this statement is incorrect. The newtonian result is, in fact, half of the results yielded by observations. In particular, we show that in the non-relativistic limit the GR yields the newtonian result obtained by Cavendish and Soldner. In the second part of this paper we study local effects of the cosmological constant. This problem leads naturally to the Kottler (Schwarzschild - de Sitter) geometry. In this context, we analyze the effect of the cosmological constant on the deflection of light in the GR as well as in the newtonian theory. Lastly, we discuss some results obtained from current literature on the subject, which indicates that the calculus of the deflection of light based on the Kottler geometry must be modified to take into account effects of the expansion of the universe.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O fenômeno da deflexão da luz pelo sol foi abordado pela primeira vez por Canvedish (1784) e posteriormente revisto por Soldner (1801). No cálculo da deflexão foi utilizada a mecânica newtoniana. Atualmente, a deflexão da luz pode ser medida com precisão, indicando um valor igual ao dobro do predito pelo cálculo newtoniano. O resultado correto da deflexão da luz é obtido mediante a aplicação da Teoria da Relatividade Geral (RG), que fornece os princípios e a base conceitual para a discussão do fenômeno. Apesar disso, recentemente alguns autores argumentaram que o cálculo newtoniano fornece o resultado observacional. Na primeira parte desse trabalho mostramos por diferentes métodos que essa afirmação está errada. O resultado newtoniano é, de fato, a metade do resultado indicado pelas observações da deflexão da luz. Em particular, mostramos que no limite não-relativístico a RG fornece o resultado newtoniano obtido por Cavendish e Soldner. Na segunda parte do trabalho abordamos os efeitos locais da constante cosmológica, uma vez que as equações de campo gravitacional são modificadas por essa constante. Esse problema conduz naturalmente à geometria de Kottler (Schwarzschild - de Sitter). Nesse contexto, abordamos o efeito da constante cosmológica ao fenômeno da deflexão da luz tanto na teoria newtoniana como na Relatividade Geral. Finalizando, discutimos alguns resultados encontrados na literatura corrente sobre o tema, o qual indicam que o cálculo local baseado na geometria de Kottler deve ser modificado para levar em conta efeitos da expansão do universo.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFLAbrasilDepartamento de FísicaBrito, Luiz Cleber TavaresLima, José Ademir SalesBufalo, Rodrigo SantosVera, José Alberto Casto NogalesLima, José Ademir Sales deCardoso, Tatiana RamosLima, Pablo William Rodrigues de2020-01-28T19:56:05Z2020-01-28T19:56:05Z2020-01-282019-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, P. W. R. de. Cálculos newtoniano e relativístico da deflexão da luz e a contribuição da constante cosmológica. 2019. 54 p. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/38746porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2021-01-14T17:36:29Zoai:localhost:1/38746Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2021-01-14T17:36:29Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false |
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The deflection of light by the sun was first studied by Cavendish in (1784) and later revised by Soldner in (1801). The newtonian physics was the base to these calculations. Currently, the deflection of light can be measured with accuracy indicating the double of the value predicted by the newtonian calculus. The correct result of the deflection of light is obtained by the application of the General Theory of Relativity GR, which gives the conceptual bases for the discussion of the given phenomenon. However, current authors argue that the newtonian calculus yields the result observed for this phenomenon. In the first part of this work we show by different methods that this statement is incorrect. The newtonian result is, in fact, half of the results yielded by observations. In particular, we show that in the non-relativistic limit the GR yields the newtonian result obtained by Cavendish and Soldner. In the second part of this paper we study local effects of the cosmological constant. This problem leads naturally to the Kottler (Schwarzschild - de Sitter) geometry. In this context, we analyze the effect of the cosmological constant on the deflection of light in the GR as well as in the newtonian theory. Lastly, we discuss some results obtained from current literature on the subject, which indicates that the calculus of the deflection of light based on the Kottler geometry must be modified to take into account effects of the expansion of the universe. |
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