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Title in Portuguese: Modelo de múltiplas branas esféricas como uma descrição cosmológica
Author: Jardim, Ivan Carneiro
Advisor(s): Carvalho, Ricardo Renan Landim de
Co-advisor(s): Alencar Filho, Geova Maciel de
Keywords: Cosmologia
Modelo de Big Bang
Issue Date: 2012
Citation: JARDIM, I. C. Modelos de mútiplas branas esféricas como uma descrição cosmológica. 2012. 70 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: Neste trabalho solucionamos a equação de campo de Einstein em D dimensões para uma distribuição de matéria esfericamente simétrica em um espaço com constante cosmológica dependente da posição. Particularizamos a solução encontrada para o caso de n (D 􀀀2)-branas anisotrópicas concêntricas com massas, raios e pressões arbitrárias com diferentes constantes cosmológicas entre elas. Mostramos como a diferença entre as constantes cosmológicas contribui para a massa efetiva de cada brana, e também como a equação de estado de cada brana infuencia na sua dinâmica, que pode ser dividida em eras de acordo com a matéria dominante. Esse cenário pode ser utilizado para modelar o universo no caso D = 5, que apresenta uma fenomenologia mais rica que os modelos de branas planas. A evolução de cada brana foi estudada, e as equações de estado para a pressão anisotrópica, que removem as divergências, foram encontradas. Uma análise da equação de movimento nos permitiu a construção de um modelo de universo oscilante. Através de um "cutoff" na densidade propomos um modelo de Big Bang não singular de baixa entropia, compatível com os dados observacionais. Neste modelo obtemos o valor da entropia, da massa e da aceleração iniciais em termos da densidade máxima.
Abstract: The general solution of Einstein’s gravity equation in D dimensions for an anisotropic and spherically symmetric matter distribution is calculated in a bulk with position dependent cosmological constant. Results for n anisotropic concentric (D−2)−branes with arbitrary mass, radius and pressure with different cosmological constant between branes are found. It is shown how the difference between the cosmological constant contributes to the effective mass of each brane, and it is also shown that the equation of state for each brane influences the dynamics of branes, which can be divided into eras according to the dominant matter. This scenario can be used to model the universe in the D=5 case, which may presents a phenomenology richer than the current models. The evolution law of the branes is studied, and the anisotropic pressure that remove divergences is found. An analyze of the equation of motion allowed us to build an oscillating universe model. By an introduction of a cutoff in the density we propose a low-entropy nonsingular Big Bang model, which is consistent with the observational data. In this model we obtain the initial value of entropy, mass and acceleration of universe in terms of the maximum density.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13269
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