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Item Fenômenos quânticos em espaços-tempos curvos(2017-05-16) Vanzella, Daniel Augusto TurollaA influência que a gravidade pode exercer sobre fenômenos quânticos, e vice-versa, pode ser estudada de maneira bastante satisfatória, num vasto regime de validade, através do formalismo de Teoria Quântica de Campos em Espaços Curvos (TQCEC), onde campos de matéria e de outras interações (que não a gravitacional) são quantizados sobre um espaço-tempo curvo de fundo. Foi no escopo desse formalismo que recentemente descobrimos o efeito do "despertar do vácuo", em que campos gravitacionais bem comportados podem desencadear um crescimento exponencial da densidade de energia de vácuo de alguns campos quânticos. O presente projeto de pesquisa propõe, entre outros temas, continuar investigando as possíveis consequências desse efeito tanto em contextos astrofísicos quanto cosmológicos, assim como questões conceituais envolvidas na implementação da retro-ação da energia de vácuo sobre o espaço-tempo de fundo.Item Aspectos termodinâmicos da gravitação semi-clássica(2013-03-22) Lima, César Augustus UlianaEssa dissertação consiste de uma revisão dos resultados clássicos sobre a termodinâmica de buracos negros bem como de uma análise crítica das extensões recentes da relação entre a termodinâmica e a dinâmica gravitacional e suas implicações.Item Do mecanismo de despertar do vácuo (ou de como fazer o vácuo pesado)(2012-06-06) Lima, William Couto Corrêa deÉ fato sabido que, de todas as interações fundamentais da Natureza que conhecemos, a gravitacional é a que acopla mais fracamente com a matéria. Isso sugere que na maior parte dos processos físicos a força gravitacional desempenha papel diminuto. Por outro lado, na Teoria Quântica de Campos é atribuído ao estado de vácuo uma rica estrutura, a qual é indispensável para uma descrição consistente da Natureza. No entanto, implicações experimentais diretas dessa estrutura são muito sutis e requerem sistemas cuidadosamente projetados para serem observadas, como é o caso do Efeito Casimir. À luz dos fatos mencionados acima, é de se esperar que na fusão minimamente consistente entre Gravitação e Mecânica Quântica, a chamada Teoria Quântica de Campos em Espaços-tempos Curvos, efeitos relacionados a perturbação do vácuo pelo campo gravitacional sejam muito difíceis de serem observados. De fato, a despeito de sua importância conceitual, o efeito de evaporação de buracos negros é praticamente impossível de ser observado para sistemas astrofísicos. No curso deste doutoramento, todavia, foi mostrado que essa crença é falsa e que é possível que existam situações em que a evolução bem comportada do espaço-tempo força a densidade de energia de vácuo a tornar-se dominante sobre a densidade de energia clássica que gera o espaço-tempo de fundo. Uma vez despertado, o vácuo passaria a dirigir a evolução do sistema gravitacional, o que poderia ter consequências inesperadas em contextos astrofísicos. Qualquer que seja seu destino, é razoável esperar que a retroação do vácuo aja sobre o sistema gravitacional de forma a cessar as instabilidades. Com essa simples observação é possível concluir que quando o vácuo adormece novamente processos de criação de partículas em profusão podem ser engendrados.