A equação de Raychaudhuri e o caráter não-atrativo da gravidade f(R)
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23654 |
Resumo: | A evidência observacional da expansão acelerada do Universo tem sido a principal razão para uma revisão da evolução cosmológica como previsto pela Relatividade Geral (RG). Atualmente existe duas principais abordagens para resolver este problema: pela introdução nas equações de Einstein de um termo o qual representa um novo tipo de fluido (a chamada energia escura) possuindo características exóticas ou pela modificação da teoria de gravitação. Nesta tese nós focamos na segunda abordagem, particularmente, as teorias conhecidas como teorias f(R) de gravidade as quais têm recebido muita atenção nos últimos anos. Neste contexto, a equação de Raychaudhuri permite examinar a estrutura do espaço-tempo como um todo sem soluções específicas das equações de Einstein, desempenhando assim um papel central para a compreensão da atração gravitacional em Astrofísica e Cosmologia. Na teoria da Relatividade Geral sem uma constante cosmológica, uma contribuição não-positiva da geometria do espaço-tempo a equação de Raychaudhuri é usualmente interpretada como a manifestação do caráter atrativo da gravidade. Neste caso, condições de energia específicas - de fato a condição de energia forte - deve ser assumida, a fim de garantir o carácter atrativo. No contexto das teorias f(R) de gravidade, no entanto, mesmo assumindo as condições de energia usuais pode-se ter uma contribuição positiva para a equação de Raychaudhuri. Além de nos fornecer uma maneira simples de explicar a observada expansão acelerada do Universo, este fato abre a possibilidade de um caráter repulsivo deste tipo de gravidade. Nesta tese nós abordamos o carácter atrativo/não-atrativo da gravidade f(R) à luz da equação de Raychaudhuri e fazemos uso da condição de energia forte, juntamente com estimativas recentes dos parâmetros cosmográficos, para colocar limites em uma classe paradigmática de teorias f(R) de gravidade. |
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Atualmente existe duas principais abordagens para resolver este problema: pela introdução nas equações de Einstein de um termo o qual representa um novo tipo de fluido (a chamada energia escura) possuindo características exóticas ou pela modificação da teoria de gravitação. Nesta tese nós focamos na segunda abordagem, particularmente, as teorias conhecidas como teorias f(R) de gravidade as quais têm recebido muita atenção nos últimos anos. Neste contexto, a equação de Raychaudhuri permite examinar a estrutura do espaço-tempo como um todo sem soluções específicas das equações de Einstein, desempenhando assim um papel central para a compreensão da atração gravitacional em Astrofísica e Cosmologia. Na teoria da Relatividade Geral sem uma constante cosmológica, uma contribuição não-positiva da geometria do espaço-tempo a equação de Raychaudhuri é usualmente interpretada como a manifestação do caráter atrativo da gravidade. Neste caso, condições de energia específicas - de fato a condição de energia forte - deve ser assumida, a fim de garantir o carácter atrativo. No contexto das teorias f(R) de gravidade, no entanto, mesmo assumindo as condições de energia usuais pode-se ter uma contribuição positiva para a equação de Raychaudhuri. Além de nos fornecer uma maneira simples de explicar a observada expansão acelerada do Universo, este fato abre a possibilidade de um caráter repulsivo deste tipo de gravidade. Nesta tese nós abordamos o carácter atrativo/não-atrativo da gravidade f(R) à luz da equação de Raychaudhuri e fazemos uso da condição de energia forte, juntamente com estimativas recentes dos parâmetros cosmográficos, para colocar limites em uma classe paradigmática de teorias f(R) de gravidade.The observational evidence of the accelerated expansion of the Universe has been the main reason for a revision of the cosmological evolution as predicted by General Relativity (GR). Currently there are two main approaches to solving this problem: by introducing in the Einstein’s equations a term which represent a new kind of fluid (the so-called dark energy possessing exotic features) or by the modification of the gravitation theory. In this thesis we focus on the second approach, particularly the theories know as f(R) theories of gravity, which have received many attention in the last years. In this framework, the Raychaudhuri equation makes possible to examine the whole of spacetime structures without specific solutions of Einstein’s equations, playing so a central role to the understanding of gravitational attraction in Astrophysics and Cosmology. In the general relativity theory of gravity without a cosmological constant, a non-positive contribution from the spacetime to Raychaudhuri’s equation is usually interpreted as manifestation of the attractive character of gravity. In this case, particular energy conditions - indeed the strong energy condition - must be assumed in order to guarantee this attractive character. In the context of f(R) theories of gravity however, even assuming the usual energy conditions we may have a positive contribution to Raychaudhuri’s equation. Besides giving us a simple way to explain the observed accelerated expansion of the Universe, this fact opens the possibility of a repulsive character of this kind of gravity. In this thesis we address the attractive/non-attractive character of f(R) theories of gravity at the light of Raychaudhuri’s equation and make use of the strong energy condition, jointly with recent estimated values for the cosmographic parameters, in order to put bounds on a paradigmatic class of f(R) theories of gravity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICATeorias f(R) de gravidadeCondições de energiaEquação de Raychaudhuri e o Caráter atrativo/não-atrativo da gravidadeA equação de Raychaudhuri e o caráter não-atrativo da gravidade f(R)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdfCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdfapplication/pdf858863https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23654/1/CrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf7ba38b8793fa60e65e5b6ab87ddc4ffaMD51TEXTCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.txtCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain147504https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23654/4/CrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.txt3d52367c732eb6ddc5c13fc9e58349b6MD54THUMBNAILCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.jpgCrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2932https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23654/5/CrislaneDeSouzaSantos_TESE.pdf.jpg6d5df4c52970b733f1916cdabcc99363MD55123456789/236542017-11-04 18:04:03.999oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/23654Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T21:04:03Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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