5 – 9 de ago. de 2019
Fuso horário America/Sao_Paulo

Propriedades termodinâmicas de horizontes causais

Não agendado
20m
Mestrado

Palestrante

Matheus Barbosa (Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo)

Descrição

Nas últimas décadas foram obtidos resultados que sugerem uma forte conexão entre as leis da termodinâmica e da gravitação. O mais importante e bem estabelecido destes é a formulação da chamada termodinâmica de buracos negros (1), a qual estabelece leis para a evolução de espaços-tempo contendo buracos negros a partir de parâmetros físicos associados ao horizonte de eventos, sendo que estas leis e parâmetros fornecem uma analogia direta e explícita com as leis e quantidades termodinâmicas. Baseados nessa analogia, outros estudos foram feitos na tentativa de generalizá-la para outras superfícies, além de horizontes de eventos, como horizontes causais (2) e telas holográficas (3). Considerando que muitos resultados da termodinâmica de buracos negros surgiram de uma descrição puramente clássica, utilizando argumentos geométricos e que os estudos relativos a horizontes causais carecem ainda de uma melhor formulação matemática, neste trabalho serão estudados tais horizontes, descritos por hipersuperfícies nulas contidas em espaços-tempo genéricos. Um dos pontos a serem analisados é como descrever tensores de curvatura a partir de valores iniciais em uma dada seção de hipersuperfície nula, já que tal descrição pode ter importância comparável à equação de Raychaudhuri no caso de horizontes de eventos. Além disso, será examinada a possibilidade de formalizar a equivalência, sugerida em (2), entre a entropia de uma dada região do espaço-tempo e a área do horizonte causal na fronteira desta região. Especificamente, será estudada a formulação lagrangiana da relatividade geral aplicada a hipersuperfícies nulas, as quais definem o passado causal de um dado ponto do espaço-tempo, e a possibilidade de utilizar o teorema de Stokes generalizado para obter uma função associada ao horizonte causal que seja extremizada juntamente com a ação de Einstein-Hilbert.

Referências

1 BARDEEN, J. M.; CARTER, B.; HAWKING, S. W. The four laws of black hole mechanics. Communications in Mathematical Physics, v. 31, n. 2, p. 161-170, June 1973.
2 JACOBSON, T. Thermodynamics of spacetime: the Einstein equation of state. Physical Review Letters, v. 75, n. 7, p. 1260-1263, Aug. 1995.
3 VERLINDE, E. On the origin of gravity and the laws of Newton. Journal of High Energy Physics, v. 2011, n. 4, p. 29-1-29-26, Apr. 2011.

Subárea Física Matemática
Apresentação do trabalho acadêmico para o público geral Não

Autor primário

Matheus Barbosa (Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo)

Co-autor

Daniel Vanzella (Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo)

Materiais de apresentação

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