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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/54501
Type: | Dissertação |
Title: | Termodinâmica de uma solução do tipo Schwarzschild com uma teoria de gauge não-comutativa da gravidade |
Authors: | Nogueira, Matheus Nilton Vidal |
Advisor: | Cavalcante, Roberto Vinhaes Maluf |
Keywords: | Relatividade Geral (Física);Buracos negros (Astronomia);Radiação;Geometria não-comutativa |
Issue Date: | 2020 |
Citation: | Nogueira, M. N. V. Termodinâmica de uma solução do tipo Schwarzschild com uma teoria de gauge não-comutativa da gravidade. 2020. 107 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Neste trabalho obtemos as quantidades termodinâmicas para um buraco negro do tipo Schwarzschild com uma teoria de gauge não-comutativa da gravidade, obtido por Bufalo e Tureanu. Começamos com uma breve revisão de buracos negros na teoria da relatividade geral de Einstein, onde são apresentados as principais soluções, bem como suas características, de buracos negros encontrados na literatura. Depois, introduzimos o formalismo da Teoria Quântica de Campos em espaços-tempo curvo e discutimos sobre o efeito Hawking e a radiação de buracos negros. Mostraremos que buracos negros se comportam como sistemas térmicos obedecendo às leis da termodinâmica. Discutimos métodos alternativos de se obter a radiação Hawking, mais precisamente o método da equação de Hamilton-Jacobi e o das geodésicas nulas, baseados na visão do efeito Hawking como um processo de tunelamento, sendo assim métodos puramente semi-clássicos. Feito isto, introduzimos a Geometria Não-Comutativa, suas motivações e como implementá-la em teorias físicas, incluindo a gravidade. Discutimos algumas tentativas de obter uma versão não-comutativa da solução de Schwarzschild e o porque elas falham ao tentar regularizar o comportamento singular da origem e da temperatura. Baseado em outra visão do uso da não-comutatividade, mostramos as motivações que levaram a solução completa não-comutativa de Schwarzschild determinada por Nicolini e mostramos as novas características que esta métrica traz. Finalmente, iremos determinar a solução de Bufalo e Tureanu e analisar suas principais características. Finalizamos com os cálculos da termodinâmica da solução de Bufalo. É encontrada as pequenas correções que a não-comutatividade trouxe para esta solução, embora, como iremos ver, ainda não seja esperado qualquer regularidade em comparação com o caso usual. |
Abstract: | In this work we obtain the thermodynamic quantities for a Schwarzschild black hole with a non-commutative gauge theory of gravity, obtained by Bufalo and Tureanu. We begin with a brief review of black holes in Einstein's theory of general relativity, which presents the main solutions, as well as their characteristics, of black holes found in the literature. Then, we introduced the formalism of the Quantum Field Theory in curved spacetime and discussed the Hawking effect and black hole radiation. We will show that black holes behave like thermal systems obeying the laws of thermodynamics. We discuss alternative methods of obtaining Hawking radiation, more precisely the Hamilton-Jacobi equation method and that of null geodesics, based on the vision of the Hawking effect as a tunneling process, thus being purely semi-classical methods. That done, we introduce Non-Commutative Geometry, its motivations and how to implement it in physical theories, including gravity. We discussed some attempts to obtain a noncommutative version of the Schwarzschild solution and why they fail to try to regularize the singular behavior at origin and temperature. Based on another view of the use of non-commutativity, we show the motivations that led to the complete Schwarzschild non-commutative solution determined by Nicolini and show the new characteristics that this metric brings. Finally, we will determine the Bufalo and Tureanu solution and analyze its main characteristics. We finish with the calculations of the thermodynamics of the Bufalo's solution. It is found the small corrections that non-commutativity brought to this solution, although,as we will see, no regularity is yet expected in comparison with the usual case. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/54501 |
Appears in Collections: | DFI - Dissertações defendidas na UFC |
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