Invariant conserved currents in gravity theories with local Lorentz and diffeomorphism symmetry

We discuss conservation laws for gravity theories invariant under general coordinate and local Lorentz transformations. We demonstrate the possibility to formulate these conservation laws in many covariant and noncovariant(ly looking) ways. An interesting mathematical fact underlies such a diversity: there is a certain ambiguity in a definition of the (Lorentz-) covariant generalization of the usual Lie derivative. Using this freedom, we develop a general approach to the construction of invariant conserved currents generated by an arbitrary vector field on the spacetime. This is done in any dimension, for any Lagrangian of the gravitational field and of a (minimally or nonminimally) coupled matter field. A development of the regularization via relocalization scheme is used to obtain finite conserved quantities for asymptotically nonflat solutions. We illustrate how our formalism works by some explicit examples. © 2006 The American Physical Society.

Some implications of the cosmological constant to fundamental physics

In the presence of a cosmological constant, ordinary Poincaré special relativity is no longer valid and must be replaced by a de Sitter special relativity, in which Minkowski space is replaced by a de Sitter spacetime. In consequence, the ordinary notions of energy and momentum change, and will satisfy a different kinematic relation. Such a theory is a different kind of a doubly special relativity. Since the only difference between the Poincaré and the de Sitter groups is the replacement of translations by certain linear combinations of translations and proper conformal transformations, the net result of this change is ultimately the breakdown of ordinary translational invariance. From the experimental point of view, therefore, a de Sitter special relativity might be probed by looking for possible violations of translational invariance. If we assume the existence of a connection between the energy scale of an experiment and the local value of the cosmological constant, there would be changes in the kinematics of massive particles which could hopefully be detected in high-energy experiments. Furthermore, due to the presence of a horizon, the usual causal structure of spacetime would be significantly modified at the Planck scale. © 2007 American Institute of Physics.

De Sitter relativity and quantum physics

In the presence of a cosmological constant, interpreted as a purely geometric entity, absence of matter is represented by a de Sitter spacetime. As a consequence, ordinary Poincaré special relativity is no longer valid and must be replaced by a de Sitter special relativity. By considering the kinematics of a spinless particle in a de Sitter spacetime, we study the geodesics of this spacetime, the ensuing definitions of canonical momenta, and explore possible implications for quantum mechanics. © 2007 American Institute of Physics.

Bifundamental fuzzy 2-Sphere and fuzzy killing spinors

We review our construction of a bifundamental version of the fuzzy 2-sphere and its relation to fuzzy Killing spinors, first obtained in the context of the ABJM membrane model. This is shown to be completely equivalent to the usual (adjoint) fuzzy sphere. We discuss the mathematical details of the bifundamental fuzzy sphere and its field theory expansion in a model-independent way. We also examine how this new formulation affects the twisting of the fields, when comparing the field theory on the fuzzy sphere background with the compactification of the 'deconstructed' (higher dimensional) field theory.

An analog model for quantum lightcone fluctuations in nonlinear optics

We propose an analog model for quantum gravity effects using nonlinear dielectrics. Fluctuations of the spacetime lightcone are expected in quantum gravity, leading to variations in the flight times of pulses. This effect can also arise in a nonlinear material. We propose a model in which fluctuations of a background electric field, such as that produced by a squeezed photon state, can cause fluctuations in the effective lightcone for probe pulses. This leads to a variation in flight times analogous to that in quantum gravity. We make some numerical estimates which suggest that the effect might be large enough to be observable. © 2012 Elsevier Inc.

Sensoriamento remoto e geoestatística na caracterização espaço-temporal de plantas aquáticas

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Ensaio sobre o fluxo de Ricci e os buracos negros: fundamentação e estudo computacional

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Modelos não-lineares de dois campos e aplicações em cenários de mundos-brana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sobre interferência e discos de acreção em espaços curvos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aspectos relativísticos da teoria da informação quântica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modelos integráveis multicarregados e integrabilidade no plano não comutativo

Pós-graduação em Física - IFT

De sitter relativity: foundationss and some physical implications

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Radiação emitida por uma carga elétrica orbitando um buraco negro de Schwarzschild segundo Teoria Quântica de Campos

Desenvolvemos a quantização do campo vetorial não massivo no espaço-tempo de Schwarzschild, e calculamos a potência irradiada por uma carga elétrica em órbita circular em torno de um objeto com massa M em ambos os espaços-tempos. Em Minkowski é encontrada a expressão analítica da potência irradiada utilizando teoria quântica de campos e assumindo gravitação newtoniana. O resultado obtido é equivalente ao resultado clássico, dado que o cálculo é realizado em nível de árvore. Dadas as dificuldades matemáticas encontradas ao se tentar obter soluções expressas em termos de funções especiais conhecidas, em Schwarzschild o problema é abordado de duas formas: solução analítica no limite de baixas freqüências, e resolução numérica. O primeiro caso serviu como cheque de consistência para o método numérico. Em Schwarzschild, o cálculo também é realizado utilizando teoria quântica de campos em nível de árvore, e a expressão da potência é encontrada analiticamente na aproximação de baixas freqüências e através de métodos numérico. Após a comparação dos resultados, concluímos que, para uma mesma velocidade angular de rotação da carga (medida por observadores estatísticos assintóticos), a potência irradiada em Minkowski é maior que a potência irradiada em Schwarzschild.

Densidade de energia e força de radiação sobre fronteiras em movimento para estados arbitrários do campo: aplicação ao estado coerente

No presente trabalho foi considerado um campo escalar real não massivo em um espaço-tempo bidimensional, satisfazendo à condição de fronteira Dirichlet ou Neumann na posição instantânea de uma fronteira em movimento. Para uma lei de movimento relativística, foi mostrado que as condiçõoes de fronteira Dirichlet e Neumann produzem a mesma força de radiação sobre um espelho em movimento quando o estado inicial do campo é invariante sobre translações temporais. Obtemos as fórmulas exatas para a densidade de energia do campo e da força de radiação na fronteira para os estados de vácuo, coerente e comprimido. No limite não-relativistico, os resultados obtidos coincidem com os encontrados na literatura. Também foi investigado o campo dentro de uma cavidade oscilante. Considerando as condiçõoes de fronteira Neumann e Dirichlet, escreveu-se a fórmulas exata para a densidade de energia dentro de uma cavidade não-estática, para um estado inicial arbitrário do campo. Tomando como base a equação de Moore, nós calculamos recursivamente a densidade de energia e investigamos a evolução temporal da densidade de energia para o estado coerente do campo.

Seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild e de buracos acústicos canônicos

Na presente dissertação calculou-se a seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild para os campos escalar não massivo e eletromagnético. Também calculamos a seção de choque de absorção de buracos acústicos canônicos. Utilizamos um método numérico para obter os resultados em freqüências arbitrárias. Obtemos também expressões analíticas para as seções de choque de absorção nos limites de baixas e altas freqüências. Os resultados numéricos estão em excelente concordância com os valores das seções de choque de absorção em baixas e altas freqüências obtidos analiticamente. No limite em que a freqüência tende a zero, a seção de choque de absorção tende ao valor da área do horizonte de eventos tanto para o caso do campo escalar não massivo em Schwarzschild quanto para o buraco acústico canônico. Entretanto, a medida que a freqüência aumenta, estes resultados se tornam bastante distintos. Isto mostra que, apesar de a forma do espaço-tempo não exercer influência sobre a seção de choque escalar no limite em que a freqüência tende a zero, ela é determinante fora desse limite. Observamos também que os valores das seções de choque de absorção escalar e eletromagnética em Schwarzschild coincidem para freqüências e momentos angulares suficientemente grandes. O spin da partícula espalhada, neste caso, apesar de ter grande influência a baixas energias, é menos importante para o valor da seção de choque de absorção quanto maiores forem a freqüência e o momento angular da onda incidente.