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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.43.2010.tde-21102010-120401
Document
Author
Full name
Ivan Yasuda
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Barata, Joao Carlos Alves (President)
Alcaniz, Jailson Souza de
Fabris, Julio Cesar
Rebouças, Marcelo Jose
Rivelles, Victor de Oliveira
Title in Portuguese
Ricochetes não-singulares em teorias de gravidade modificadas
Keywords in Portuguese
Física
Física teórica
Relatividade
Teoria de campos
Abstract in Portuguese
Investigamos soluções de ricochete em uma teoria de gravidade modificada proposta por Brandenberger, Mukhanov e Sornborger. Mostramos, em particular, que um universo em contração, espacialmente plano e com fluidos usuais de matéria (poeira e radiação), conecta-se regularmente à fase de expansão acelerada antes de se unir ao período posterior de expansão desacelerada. A fase final emerge como uma expansão de Sitter. No âmbito da teoria da relatividade geral, é conhecido o fato de que soluções de ricochete são possíveis apenas em universos abertos. Esta propriedade pode ser entendida em termos do tempo característico do ricochete, cuja duração, nesse contexto, possui um valor mínimo. No modelo que apresentamos, por outro lado, os ricochetes também ocorrem em universos planos, o que significa que a duração desta transição é arbitrária. Embora o modelo que investigamos seja de quarta ordem nas derivadas da métrica (sendo assim sujeito à instabilidade das perturbações), a dinâmica desta classe de soluções pode ser extendida a modelos motivados pela teoria de cordas capazes de acomodar ricochetes em universos planos.
Title in English
Nonsingular bounce in modified gravity
Keywords in English
Field theory
Physics
Relativity
Theoretical physics
Abstract in English
We investigate bouncing solutions in the framework of a nonsingular gravity model of Brandenberger, Mukhanov and Sornborger. We show that a spatially at universe lled with ordinary matter undergoing a phase of contraction reaches a stage of minimal expansion factor before bouncing in a regular way to reach the expanding phase. The expansion can be connected to the usual radiation- and matter-dominated epochs before reaching a nal expanding de Sitter phase. In general relativity, a bounce can only take place provided that the spatial sections are positively curved, a fact that has been shown to translate into a constraint on the characteristic duration of the bounce. In our model, on the other hand, a bounce can occur also in the absence of spatial curvature, which means that the time scale for the bounce can be made arbitrarily short or long. Although the model we investigate is fourth order in the derivatives of the metric (and therefore unstable vis-à-vis the perturbations), this generic bounce dynamics should extend to string-motivated nonsingular models which can accomodate a spatially at bounce.
 
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iydout.pdf (1.14 Mbytes)
Publishing Date
2010-10-22
 
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