Soluções de buracos de minhoca percorríveis gerados pela energia de Casimir
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Área do conhecimento CNPq: | |
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Resumo: | Wormholes (WH) require negative energy and thus an exotic matter source. Because Casimir energy is negative, it has long been speculated as a good candidate source for these objects. However, only very recently a complete solution for D = 4 was found by Garattini (2019), indicating that Casimir energy can be a source of traversable WHs. Shortly thereafter, Alencar, Bezerra and Muniz (2021) showed that this is not true in D = 3. In this thesis, we demonstrate that Casimir energy can be a source of Morris-Thorne type wormholes for all spacetimes with D > 3. Additionally, by introducing the cosmological constant, we find that for D = 3, Casimir WHs are possible but the spacetime must always be AdS. For D > 3, we show that the cosmological constant reverses sign with increasing throat size. Finally, we outline a more consistent way to generalize Casimir wormholes through Yukawa-type corrections, revealing criteria for constraints on their parameters and the possibility of a broader category of astrophysical objects, such as slightly repulsive wormholes. |
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Oliveira, Pedro Henrique Ferreira deJardim, Ivan CarneiroCarvalho, Ricardo Renan Landim de2024-07-23T19:55:33Z2024-07-23T19:55:33Z2024OLIVEIRA, P. H. F. Soluções de buracos de minhoca percorríveis gerados pela energia de Casimir. 2024. 89 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77353Wormholes (WH) require negative energy and thus an exotic matter source. Because Casimir energy is negative, it has long been speculated as a good candidate source for these objects. However, only very recently a complete solution for D = 4 was found by Garattini (2019), indicating that Casimir energy can be a source of traversable WHs. Shortly thereafter, Alencar, Bezerra and Muniz (2021) showed that this is not true in D = 3. In this thesis, we demonstrate that Casimir energy can be a source of Morris-Thorne type wormholes for all spacetimes with D > 3. Additionally, by introducing the cosmological constant, we find that for D = 3, Casimir WHs are possible but the spacetime must always be AdS. For D > 3, we show that the cosmological constant reverses sign with increasing throat size. Finally, we outline a more consistent way to generalize Casimir wormholes through Yukawa-type corrections, revealing criteria for constraints on their parameters and the possibility of a broader category of astrophysical objects, such as slightly repulsive wormholes.Buracos de minhoca (do inglês wormholes, WH) requerem energia negativa e, portanto, uma fonte de matéria exótica. Como a energia de Casimir é negativa, ela foi especulada como uma boa candidata a fonte desses objetos há muito tempo. No entanto, apenas muito recentemente uma solução completa para D = 4 foi encontrada por Garattini (2019), indicando que a energia de Casimir pode ser uma fonte de WHs atravessáveis. Logo em seguida, Alencar, Bezerra e Muniz (2021) mostraram que isso não é verdade em D = 3. Nesta tese, demonstramos que a energia de Casimir pode ser uma fonte de buracos de minhoca do tipo Morris-Thorne para todo espaço-tempo com D > 3. Além disso, ao introduzirmos a constante cosmológica, descobrimos que, para D = 3, WHs de Casimir são possíveis, mas o espaço-tempo deve ser sempre AdS. Para D > 3, mostramos que a constante cosmológica inverte o sinal com o aumento do tamanho da garganta. Por fim, estruturamos uma maneira mais consistente de generalizar os buracos de minhoca de Casimir através de correções do tipo Yukawa, revelando critérios para restrições em seus parâmetros e a possibilidade de uma categoria mais ampla de objetos astrofísicos, como os buracos de minhoca levemente repulsivos.Soluções de buracos de minhoca percorríveis gerados pela energia de Casimirinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisBuracos de minhocaEnergia de CasimirRelatividade GeralFator de YukawaWormholesCasimir’s energyGeneral RelativityYukawa fatorCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFC2024LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/77353/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54ORIGINAL2024_tese_phfoliveira.pdf2024_tese_phfoliveira.pdfapplication/pdf1802424http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/77353/5/2024_tese_phfoliveira.pdf96bc42f60d872acf8e612ef0c62163dcMD55riufc/773532024-07-23 16:56:22.122oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-07-23T19:56:22Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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