Métricas tipo-Gödel na gravitação modificada f(R, Q, P)
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28920 |
Resumo: | In this dissertation, we review the most relevant properties of Einstein’s theory of gravity and modified theories of gravity. We address the fundamental principles and mathematical tools on which general relativity (GR) is based. In particular, we study the Schwarzschild solution and Gödel-type universes and Friedmann-Robertson-Walker metric in the GR framework. Next we discuss the motivations that gave rise to Einstein’s modified theories of GR. We focus our study on verifying the consistency of spacetime-homogeneous Gödel-type metrics within the particular of gravity, f(R, Q, P), for well-motivated matter sources. It is worth stressing that f is an arbitrary function of curvature invariants: R is the Ricci scalar, Q is the contraction of two Ricci tensors and P is the contraction of two Riemann tensors. As it is well known, such geometries allow for global causality violation. We compare this theory with standard GR, we check the consistency of Gödel-type solutions within the f(R, Q, P) gravity and we discuss issues related to causality. Explicitly, we find new completely causal Godel-type solutions without any analogue in GR. In particular, a remarkable Gödel-type solution corresponding to the conformally flat space and maximally symmetric space, with no need for cosmological constant Λ, has been found. We provide general conditions to engender completely causal solutions in a manner utterly different from general relativity. We take some specific models, for instance, f(R, Q, P) = R− μ4n+2 (aR2 + bQ + cP )n , to illustrate the general results. Notably, we also find an unusual completely causal vacuum solution in the presence of a non-trivial cosmological constant which corresponds to the case m2 = 4ω2. |
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Métricas tipo-Gödel na gravitação modificada f(R, Q, P)Relatividade geralMétricas tipo-GödelTeorias alternativas da gravitaçãoTeorias de altas curvaturasGeneral relativityGödel-type metricsAlternative theories of gravitationHigher-curvature theoriesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this dissertation, we review the most relevant properties of Einstein’s theory of gravity and modified theories of gravity. We address the fundamental principles and mathematical tools on which general relativity (GR) is based. In particular, we study the Schwarzschild solution and Gödel-type universes and Friedmann-Robertson-Walker metric in the GR framework. Next we discuss the motivations that gave rise to Einstein’s modified theories of GR. We focus our study on verifying the consistency of spacetime-homogeneous Gödel-type metrics within the particular of gravity, f(R, Q, P), for well-motivated matter sources. It is worth stressing that f is an arbitrary function of curvature invariants: R is the Ricci scalar, Q is the contraction of two Ricci tensors and P is the contraction of two Riemann tensors. As it is well known, such geometries allow for global causality violation. We compare this theory with standard GR, we check the consistency of Gödel-type solutions within the f(R, Q, P) gravity and we discuss issues related to causality. Explicitly, we find new completely causal Godel-type solutions without any analogue in GR. In particular, a remarkable Gödel-type solution corresponding to the conformally flat space and maximally symmetric space, with no need for cosmological constant Λ, has been found. We provide general conditions to engender completely causal solutions in a manner utterly different from general relativity. We take some specific models, for instance, f(R, Q, P) = R− μ4n+2 (aR2 + bQ + cP )n , to illustrate the general results. Notably, we also find an unusual completely causal vacuum solution in the presence of a non-trivial cosmological constant which corresponds to the case m2 = 4ω2.Pró-Reitoria de Pós-graduação da UFPB (PRPG/UFPB)Nesta dissertação, discorremos sobre a teoria da gravidade de Einstein e teorias modificadas da gravitação. Explanamos sobre os aspectos históricos, princípios teóricos e fundamentos matemáticos da relatividade geral (RG), com alusão à solução de Schwarzschild, à métrica de Friedmann-Robertson-Walker e às métricas tipo-Gödel. Apresentamos as motivações que deram surgimento as teorias modificadas da gravidade de Einstein. Focamos nosso estudo na verificação da consistência das métricas tipo-Gödel homogêneas no espaço-tempo, em um modelo específico da gravidade modificada conhecido por f(R, Q, P) e na presença de um dado conteúdo de matéria. Ressalta-se que f é uma função dos invariantes de curvatura: R, escalar de Ricci, Q a contração de dois tensores de Ricci e P a contração de dois tensores de Riemann. As geometrias tipo-Gödel possuem a interessante propriedade de permitir a violação de causalidade (global), a depender de como os parâmetros da métrica se relacionam entre si. Comparamos esta teoria com a RG usual, verificamos a consistência das soluções tipo-Gödel dentro da gravidade f(R, Q, P) e discutimos as questões relacionadas a causalidade. Explicitamente, mostramos que na gravidade f(R, Q, P) existem novas soluções completamente causais tipo-Gödel não tendo análogo na RG. Em particular, uma notável solução tipo-Gödel correspondente ao espaço conformalmente plano e maximalmente simétrico para fontes de matéria fisicamente bem motivadas, sem necessidade de introduzir a constante cosmológica Λ. Tomamos alguns modelos específicos, por exemplo: f(R, Q, P) = R − μ4n+2 (aR2 + bQ + cP )n , para ilustrar tais resultados gerais. Notavelmente, também encontramos uma solução incomum de vácuo completamente causal na presença de uma constante cosmológica não trivial que corresponde ao caso m2 = 4ω2.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBPetrov, Alberthttp://lattes.cnpq.br/6782273139275680Silva, Paulo José Ferreira Porfírio dahttp://lattes.cnpq.br/4966637393567862Silva, Ramires Nascimento da2023-11-08T13:30:37Z2023-07-192023-11-08T13:30:37Z2023-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28920porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2023-11-09T06:13:13Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/28920Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2023-11-09T06:13:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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