Termodinâmica de buracos negros
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Gláuber Carvalho Dorsch
José Abdalla Helayël Neto
José Abdalla Helayël Neto
Resumo
O objetivo deste trabalho é construir e apresentar a chamada termodinâmica de buracos negros. Primeiro são expostos os elementos da relatividade geral necessários para a caracterização de buracos negros, sendo em seguida construídas as quatro leis da termodinâmica clássica de buracos negros formuladas por J. Bardeen, B. Carter e S. Hawking. Segue-se uma análise da teoria quântica de campos em espaços curvos na geometria de fundo de um buraco negro, culminando na formulação da radiação Hawking. Finalmente, é obtido o tensor de energia-momento da radiação Hawking para um modelo simplificado de colapso, sendo possível descrever seus efeitos na geometria do espaço-tempo.
Abstract
The objective of this work is to construct and present the so-called black hole thermodynamics. First, the elements of general relativity necessary for the characterization of black holes are exposed, and then the four laws of classical black hole thermodynamics formulated by J. Bardeen, B. Carter and S. Hawking are constructed. This is followed by an analysis of quantum field theory in curved spaces in the background of a black hole, leading to the formulation of Hawking radiation. Finally, the Hawking radiation energy-moment tensor is obtained for a simplified collapse model, and it is possible to describe its effects on the spacetime geometry.
Assunto
Relatividade geral, Buracos negros, Teoria quântica de campos
Palavras-chave
Buracos negros, Gravitação, Relatividade geral, Teoria quântica de campos, Termodinâmica
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