Regularização de uma corda negra pelo método de Simpson-Visser
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71500 |
Resumo: | In this work, a regular black string solution will be presented from the method used by Simpson-Visser to regularize the Schwarzschild solution. As in Simpson-Visser’s work, in this new black string solution, both a regular black hole and a wormhole can be represented by simply changing the value of a parameter “a” used in its metric. The regularization consists of changing the radial variable of the non-regular solution to add the parameter “a” in the new coordinate so that the new solution does not have singularity if a ̸ = 0. The analysis of the tensors and curvature invariants was carried out to verify the regularity of the solution, as well as the energy conditions of the system were analyzed, where it was verified that these will always be violated for the whole space, similar to the work of Simpson-Visser. An analysis of the thermodynamic properties of the regular black string was also carried out, in which the modifications generated by the original solution of the black string were evaluated, specifically, the Hawking temperature, entropy, its heat capacity, and the Helmholtz free energy. Finally, the possible stable or unstable circular orbits that could be possible for photons and massive particles were evaluated to compare the results with those of the non-regular black string, seeking to make a parallel with the work of Simpson-Visser. |
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Lima, Arthur MenezesFurtado Neto, Job SaraivaAlencar Filho, Geová Maciel de2023-03-30T20:13:05Z2023-03-30T20:13:05Z2023LIMA, A. M. Regularização de uma corda negra pelo método de Simpson-Visser. 2023. 128 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71500In this work, a regular black string solution will be presented from the method used by Simpson-Visser to regularize the Schwarzschild solution. As in Simpson-Visser’s work, in this new black string solution, both a regular black hole and a wormhole can be represented by simply changing the value of a parameter “a” used in its metric. The regularization consists of changing the radial variable of the non-regular solution to add the parameter “a” in the new coordinate so that the new solution does not have singularity if a ̸ = 0. The analysis of the tensors and curvature invariants was carried out to verify the regularity of the solution, as well as the energy conditions of the system were analyzed, where it was verified that these will always be violated for the whole space, similar to the work of Simpson-Visser. An analysis of the thermodynamic properties of the regular black string was also carried out, in which the modifications generated by the original solution of the black string were evaluated, specifically, the Hawking temperature, entropy, its heat capacity, and the Helmholtz free energy. Finally, the possible stable or unstable circular orbits that could be possible for photons and massive particles were evaluated to compare the results with those of the non-regular black string, seeking to make a parallel with the work of Simpson-Visser.Neste trabalho será apresentada uma solução de corda negra regular a partir do método utilizado por Simpson-Visser para regularizar a solução de Schwarzschild. Assim como no trabalho de Simpson-Visser, nesta nova solução de corda negra pode-se representar tanto um buraco negro regular, como um buraco de minhoca, bastando mudar o valor de um parâmetro “a” utilizado na sua métrica. A regularização consiste em fazer uma mudança na variável radial da solução não regular para acrescentar o parâmetro “a” na nova coordenada de modo que a nova solução não possui singularidade se a ̸= 0. Foi feita a análise dos tensores e invariantes de curvatura para se constatar a regularidade da solução, assim como foram analisadas as condições de energia do sistema, onde verificou-se que estas serão sempre violadas para todo o espaço, semelhante ao trabalho de Simpson-Visser. Também foi feita a análise das propriedades termodinâmicas da corda negra regular, na qual avaliou-se as modificaç ões geradas com relação à solução original da corda negra, especificamente, calculou-se a temperatura de Hawking, a entropia, a sua capacidade térmica, e a energia livre de Helmholtz. Por fim, avaliou-se as possíveis órbitas circulares estáveis ou instáveis que poderiam ser possíveis para fótons e partículas massivas para comparar os resultados com os da corda negra não regular, buscando fazer um paralelo com o trabalho de Simpson-Visser.Relatividade geral (Física)Buracos negros (Astronomia)Buracos de minhoca (Física)Regularização de uma corda negra pelo método de Simpson-Visserinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2023_dis_amlima.pdf2023_dis_amlima.pdfapplication/pdf858981http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71500/5/2023_dis_amlima.pdf0ce96dff55225c9ee15f66ff994a76f6MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71500/6/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD56riufc/715002023-03-30 17:13:05.419oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-03-30T20:13:05Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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In this work, a regular black string solution will be presented from the method used by Simpson-Visser to regularize the Schwarzschild solution. As in Simpson-Visser’s work, in this new black string solution, both a regular black hole and a wormhole can be represented by simply changing the value of a parameter “a” used in its metric. The regularization consists of changing the radial variable of the non-regular solution to add the parameter “a” in the new coordinate so that the new solution does not have singularity if a ̸ = 0. The analysis of the tensors and curvature invariants was carried out to verify the regularity of the solution, as well as the energy conditions of the system were analyzed, where it was verified that these will always be violated for the whole space, similar to the work of Simpson-Visser. An analysis of the thermodynamic properties of the regular black string was also carried out, in which the modifications generated by the original solution of the black string were evaluated, specifically, the Hawking temperature, entropy, its heat capacity, and the Helmholtz free energy. Finally, the possible stable or unstable circular orbits that could be possible for photons and massive particles were evaluated to compare the results with those of the non-regular black string, seeking to make a parallel with the work of Simpson-Visser. |
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