Cosmologias Espacialmente Homogêneas Numa Variedade de Riemann-Cartan
Patricio Anibal Letelier Sotomayor; R. Machado; C. A. P. Galvão; Ivano Damião Soares; A. F. F. Teixeira
Abstract
Investigamos a classe de universos de Bianchi no contexto da Teoria de Einstein-Cartan (TEC). Apresentamos uma abordagem unificada para as equações de campo, descrevendo-as em termos dos parâmetros (a,N^1, N^2, N^3) que determinam os diferentes tipos de Bianchi. Considerando os modelos gerados por um fluido perfeito com spin, descrito pelo tensor de momento energia fenomenológico, analisamos as cinemáticas admissíveis e as estruturas para o vetor de spin compatíveis com as simetrias geométricas. Classes de modelos diagonais Bianchi I são, exata e simultaneamente, resolvidos tanto na TEC quanto na Teoria da Relatividade Geral (TRG). Evolução não-singular e inflacionária ocorre nos modelos fisicamente significativos da TEC, e a deformação pode amortecer tal fase. As equações de campo são generalizadas, e sua solução, real contínua e multi-paramétrica, descreve várias classes de universos baseados em distintas interpretações para o substrato cosmológico e sua cinemática, permitindo a comparação da evolução de modelos em diferentes classes. Todas essas classes podem ser reduzidas à dinâmica do oscilador harmônico simples. Existe um conjunto de quatro sequências infinitamente denumeráveis de soluções descritas em termos de funções elementares. Relações de recorrência permitem construir as soluções em cada uma delas. O espectro unificado dos universos de Friedman-Robertson-Walker da TRG emerge da solução generalizada, e suas propriedades são exibidas. Mostramos que outras soluções cosmológicas Bianchi I conhecidas na TEC são inconsistentes com o postulado métrico da teoria, e conduzem à uma análise incompleta do surgimento da inflação nos modelos. As possibilidades para uma fase de expansão acelerada dirigida por termos de spin são consistentemente exibidas. Classes de universos homogêneos e isotrópicos fechados (Bianchi tipo IX), são gerados por fluido perfeito com spin não polarizado. Os modelos obtidos, não-singulares, pulsam em torno de uma configuração estática em um número interminável de ciclos. Todos eles passam por fases periódicas de expansão inflacionária. Soluções cosmológicas estáticas dos tipos de Bianchi II, VIII e IX, são geradas por fluido perfeito com spins alinhados e campo eletromagnético nulo sem fontes. Embora não realistas, constituem contra-exemplo para resultados conhecidos que proíbem a existência de soluções para aqueles tipos de Bianchi.
Publication details
- Authors
- Patricio Anibal Letelier Sotomayor; R. Machado; C. A. P. Galvão; Ivano Damião Soares; A. F. F. Teixeira
- Type
- Doctoral thesis
- Status
- Defended
- Publication date
- 29/04/1991
- Institution
- CBPF
- Defense date
- 29/04/1991