Sobre a termodinâmica dos buracos negros fortes e suas possíveis aplicações

Orientador: Erasmo RecamiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Neste trabalho nós inicialmente fazemos uma revisão de uma teoria unificada das interações gravitacionais e fortes, baseada nos métodos geométricos da Relatividade Geral, segundo a qual hádrons podem ser considerados como soluções "tipo buraco negro" de novas equações de campo propostas para descreverem simultaneamente dois campos métricos tensoriais (o gravitacional ordinário e o 'forte'). [Com o objetivo de estender a termodinâmica de Bekenstein-Hawking aos "buracos negros fortes" (BNF) mencionados acima, nós fazemos também uma análise das soluções relevantes das equações de Einstein com termo cosmológico. Em seguida estudamos as principais propriedades dos horizontes de eventos e descrevemos a termodinâmica dos buracos negros gravitacionais (BNG)]. Feito isso, retomamos a teoria unificada e, analisando as soluções de nossas equações de campo, completamos a generalização da termodinâmica dos BNG aos nossos BNF e mostramos que: (i) a termodinâmica dos BNF parece requerer uma nova expansão de nosso cosmos depois de seu 'Big Crunch' (i.e.: uma recontração deve ser seguida por uma nova "criação" ); (ii) uma estrela colapsante de massa M aproximadamente entre 3 a 5 massas solares, uma vez que atingiu a densidade de estrela de nêutrons, pode re-explodir tendendo a formar um objeto (radiante) com diâmetro da ordem de 1 a 3 dias-luz; (ii) a temperatura "hadrônica" associada aos hádrons (tratados como BNF) é da ordem de 1012 K, sendo que os mesmos devem evaporar (decair) via radiação de Hawking num tempo que concorda com o tempo de decaimento dos hádrons frente à interação forte. Mas, para hádrons que ficam numa trajetória tipo Regge, a temperatura hadrônica é nula e assim pode-se explicar a sua estabilidade com respeito às interações fortesAbstract: In this work WG initially put forth an improved version of a unified approach to gravitational and strong interactions, based on the geometrical methods of General Relativity. According to it, hadrons can be regarded as "black hole type" solutions of new field equations proposed to describe two tensorial metric fields (the ordinary gravitational field and the 'strong¿ one). [Then, with the purpose of extending the Bekenstein-Hawking thermodynamics to the abovementioned "strong black holes" (SBH) , we also analyze some solutions of the Einstein equations with cosmological term, relevant to our present scope. After wards, we study the main properties of the event horizons and describe the gravitational black hole (GBH) thermodynamics]. At this point, we go back to the unified approach and, by performing a generalization of GBH thermodynamics to our SBH, we show that: (i) the SBH thermodynamics seems to require a new expansion of our cosmos after its 'Big-Crunch¿ (i.e.: a recontraction of our cosmos has to be followed by a new "creation"); (ii) a collapsing star with mass M approximately in the range 3 to 5 solar masses, once overtaken the neutron-star density, could re-explode tending to form a (radiating) object with a diameter of the order of 1 light-day: thus failing to ceate a GBH; (iii) the "hadronic" temperature associated to hadrons (when regarded as SBH) is of the order of 1012 °K, but it vanishes for hadrons lying on Regge-like trajectoriesMestradoFísicaMestre em Físic