2.a Teoria de Perturbações do Campo Gravitacional

A teoria de perturbações do campo gravitacional envolve o exame da estabilidade dos modelos cosmológicos homogêneos e isotrópicos, de tipo Friedmann-Robertson-Walker (FRW). A principal novidade deste programa de pesquisas é o uso das equações Quase-Maxwellianas - as quais já tinham sido utilizadas por nosso grupo há mais de uma década (ver, por exemplo, os trabalhos M.Novello e J.M.Salim, Fundamentals of Cosmic Physics 8, 201, 1983 e a Tese de Doutorado de J.M.Salim, "Equações Quase-Maxwellianas da Gravitação: Aplicação ao Universo de Friedmann - CBPF, 1982). Nos últimos anos, as dificuldades encontradas pelas técnicas convencionais de perturbação - principalmente aquelas envolvendo perturbações dependentes de gauge - tornaram o método das equações Quase-Maxwellianas extremamente atual e de simples interpretação, já que trabalha-se aqui apenas com quantidades fisicamente observáveis. Este formalismo torna possível a obtenção de um sistema hamiltoniano de variáveis, fornecendo assim uma descrição compacta para o tratamento das perturbações (conforme a série de artigos: M. Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva, S.E.Jorás e R.Klippert, Physical Review D 51, 2, 450, 1995 - M.Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva, S.E.Jorás e R.Klippert, Physical Review D 52, 2 750, 1995 - M.Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva e R.Klippert, Physical Review D 54, 4, 2578, 1996). Uma análise quântica desta perturbações foi também efetuada, fornecendo uma série de interessantes resultados, no trabalho de M.Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva e R.Klippert, Physical Review D 54, 10, 1996. O exame das relações entre os resultados assim obtidos e as observações está em andamento, com o projeto Experiência COBE. Uma outra linha de pesquisa, derivada desta, é a aplicação do método gauge-independente de tratamento das perturbações a modelos cosmológicos anisotrópicos. A análise para modelos de Bianchi-I e de Gödel já foi implementada (conforme trabalho de M.Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva e R.Klippert, Physical Review D 61, 124025-1 - 124025-19, 2000e R.Klippert, Tese de Doutorado, CBPF, 1998, respectivamente). Uma análise para modelos com rotação (usando o modelo de Gödel como paradigma) está em andamento.

Uma outra linha de pesquisa diretamente relacionada a esta é a Teoria Quântica das Perturbações Cosmológicas, onde buscamos quantizar os resultados obtidos previamente para o modelo de Friedmann-Robertson-Walker. Um primeiro resultado apareceu através da exibição (nas ondas gravitacionais) de estados squeezed, em conformidade com outros autores (M.Novello, J.M.Salim, M.C.Motta da Silva e R.Klippert. Physical Review D 54, 4, 2578, 1996). Pretende-se, agora, aproveitar este tratamento para examinar também estados squeezed para o Eletromagnetismo via acoplamento não mínimo com a Gravitação, principalmente em um cenário de universo em expansão.