dissertação
Análise canônica da teoria gravitacional
Canonical analysis of gravitational theory
Registro en:
ALVARENGA, M. H. de. Análise canônica da teoria gravitacional. 2018. 97 p. Dissertação (Mestrado em Física)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
Autor
Alvarenga, Marcelo Henrique de
Institución
Resumen
There is no consistent quantum description for the gravitational field. There is a significant
number of models that seek such a description, where one of the means by which one can
quantize a theory is through canonical quantization or functional integrals of Feynmann. In this
project, we seek to study the necessary tools for the classical description of the Hamiltonian
of General Relativity (GR), which is fundamental in future canonical quantization. In order to
describe the Hamiltonian of General Relativity it is necessary to foliation space-time M using
the ADM formalism. And furthermore a systematic analysis of the boundary terms present in
the gravitational action is necessary, they represent energy in the Hamiltonian description, lead
to a good behavior of the Hamiltonian variation. Like most classical theories, RG has in its
Hamiltonian description the presence of constraints due to its structure of symmetry: invariance
of diffeomorphisms. We will explore in detail the canonical structure of GR. In view of this
construction its application in alternative models was also made. Here we apply in a unimodular
theory that mathematically consists of an imposition on the metric tensor making it constant.
In addition, in the field equations of the unimodular theory, the cosmological constant appears
as a constant of integration, without the need to couple it to the gravitational field. It has been
shown that classically the unimodular theory is consistent with the canonical analysis of the
GR. In a future work, the know how acquired with the study of GR Hamiltonian formulation
and its application to alternative models will provide sufficient conditions to delve into some
model or theory for quantum gravity. Não há uma descrição quântica consistente para o campo gravitacional. Há uma quantidade significativa de modelos que buscam tal descrição, onde um dos meios pelos quais pode-se quantizar uma teoria, é por meio da quantização canônica ou por integrais funcionais de Feynmann. Neste projeto, busca-se estudar as ferramentas necessárias para descrição clássica do Hamiltoniano da Relatividade Geral (RG) que é fundamental em uma futura quantização canônica.
Para descrever o Hamiltoniano da Relatividade Geral é necessário a foliação do espaço-tempo
M utilizando do formalismo ADM (Arnowitt-Deser-Misner). E além disso uma análise sistemática dos termos de fronteira presentes na ação gravitacional é necessária, uma vez que eles representam energia na descrição hamiltoniana e levam a um bom comportamento da variação do Hamiltoniano. Assim como a maioria das teorias clássicas, a RG tem em sua descrição Hamiltoniana a presença de vínculos devido a sua estrutura de simetria: invariância dos difeomorfismos. Exploraremos em detalhes a estrutura canônica da RG. Diante desta construção a sua aplicação em modelos alternativos também foi feita. Aonde aplicamos em uma teoria unimodular que matematicamente consiste em uma imposição sobre o tensor métrico fazendo-o
constante. Além disso, as equações de campo da teoria unimodular a constante cosmológica
surge como uma constante de integração, sem a necessidade de acopla-la ao campo gravitacional. Foi mostrado que classicamente a teoria unimodular é consistente com a analise canônica
da RG. Num trabalho futuro, o arcabouço adquirido com o estudo da formulação hamiltoniana da RG e a sua aplicação a modelos alternativos proporcionará condições suficientes para
mergulhar em algum modelo ou teoria para a gravidade quântica.