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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18155
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Impacto da equação de estado nas propriedades de cascas auto-gravitantes |
Título(s) alternativo(s): | Impact of the state equation on the properties of self-gravitating shells |
Autor: | Pereira, Matheus Augusto ![]() |
Primeiro orientador: | Chiapparini, Marcelo |
Primeiro coorientador: | Perez Bergliaffa, Santiago Esteban |
Primeiro membro da banca: | Gonçalves, Hilário Antônio Rodrigues |
Segundo membro da banca: | Duarte, Sérgio José Barbosa |
Terceiro membro da banca: | Maier, Rodrigo |
Quarto membro da banca: | Silva, Maria de Fátima Alves da |
Resumo: | O estudo de cascas auto-gravitantes tem tido um grande crescimento nos últimos anos, devido a que sua exploração pode esclarecer as características da termodinâmica intrínsecas ao campo gravitacional e, por sua vez, nos fornecer orientações físicas úteis na busca de uma descrição quântica do espaço-tempo. Tal fato acontece porque as cascas são os objetos teóricos mais simples que se pode pensar como soluções de uma dada teoria gravitacional que descreve duas regiões do espaço-tempo separadas por uma região infinitamente delgada onde a matéria é confinada. Tal sistema conjuga as noções de vácuo, típicas dos buracos negros, com a presença de matéria, que pode ser descrita por meio da mecânica estatística e da termodinâmica. Através das relações de junção entre os espaços-tempos interno e externo à casca, é possível obter a equação de equilíbrio hidrostático, que combinada com uma equação de estado microscópica para a matéria, permite o cálculo da relação massa-raio destes objetos. Neste trabalho se estuda uma casca cujo interior é um espaço-tempo plano, descrito pela geometria de Minkowski e seu exterior é um espaço tempo curvo, descrito pela geometria de Schwarzschild. Diversas equações de estado em duas dimensões espaciais são usadas para descrever a matéria da casca, todas de graus de liberdade nucleares: gás de nêutrons livres, gás de nêutrons, prótons e eléctrons livres, matéria nuclear interagente, modelada usando os modelos de Walecka linear e não-linear e finalmente um gás de quarks livres. Se estuda também a estabilidade mecânica destes objetos perante perturbações radiais. |
Abstract: | The study of self-gravitating shells has had a great growth in recent years, because its exploration can clarify the thermodynamic characteristics intrinsic to the gravitational field and, in turn, provide us with useful physical guidelines in the search for a quantum description of space- time. This happens because shells are the simplest theoretical objects that can be thought of as solutions to a given gravitational theory that describes two regions of space-time separated by an infinitely thin region where matter is confined. Such a system combines the notions of vacuum, typical of black holes, with the presence of matter, which can be described by means of statistical mechanics and thermodynamics, through the junction relations between the space-times internal and external to the shell, it is possible to obtain the hydrostatic equilibrium equation, which combined with a microscopic state equation for matter, allows the calculation of the mass-radius relationship of these objects. In this work, a shell is studied whose interior it is a flat space-time, described by Minkowski geometry and its exterior is a curved space-time, described by Schwarzschild geometry. Several equations of state in two spatial dimensions are used to describe the shell matter, all of nuclear degrees of freedom: free neutron gas, free neutron gas, protons and electrons, interacting nuclear matter, modeled using Walecka linear and non-linear and finally a free quarks gas. The mechanical stability of these objects in the face of radial disturbances is also studied. |
Palavras-chave: | Relatividade geral (Física) Equações de estado Gravidade quântica Espaço e tempo Cascas auto-gravitantes Equação de estado nuclear General relativity (Physics) Equations of state Quantum gravity Space and time Self-gravitating shells Nuclear state equation |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::RELATIVIDADE E GRAVITACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | PEREIRA, Matheus Augusto. Impacto da equação de estado nas propriedades de cascas auto-gravitantes. 2020. 145 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020 . |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18155 |
Data de defesa: | 5-Out-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Física |
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Dissertação - Matheus Augusto Pereira - 2020 - Completa.pdf | 1,36 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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