Orientadores: Alberto Vazquez Saa, Amir Ordacgi Caldeira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin

Resumo: A Conjectura da Censura Cosmica, proposta por Roger Penrose em 1969, afirma que singularidades resultantes de um colapso gravitacional estão sempre envolvidas pelo horizonte de eventos de um buraco negro. O objetivo desse trabalho é investigar processos de tunelamento quântico que visam...

Resumo: A Conjectura da Censura Cosmica, proposta por Roger Penrose em 1969, afirma que singularidades resultantes de um colapso gravitacional estão sempre envolvidas pelo horizonte de eventos de um buraco negro. O objetivo desse trabalho é investigar processos de tunelamento quântico que visam violar essa conjectura. Através do formalismo de Newman-Penrose, é feita, inicialmente, uma análise de perturbações escalares, de neutrinos, eletromagneticas e gravitacionais nas métricas de Kerr e de Reissner-Nordstrom. Processos de espalhamento ondulatorio nessas métricas são estudados e coeficientes de transmissão e reflexão para ondas incidentes são calculados nos limites de baixas energias. A partir desses resultados, experimentos imaginários com o intuito de destruir o horizonte de eventos de um buraco negro e expor sua singularidade para um observador externo são propostos e analisados. A superradiância, fenômeno no qual ondas incidentes são amplificadas ao serem refletidas por um potencial espalhador, se manifesta nesses experimentos e, por isso, é tratada com detalhes e de uma forma bastante geral nesse trabalho. Por fim, experimentos que visam detectar a radiação Hawking e o fenômeno da superradiância em modelos análogos de gravitação são analisados. Em particular, um experimento proposto por mim, em colaboração com Silke Weinfurtner, cujo objetivo e investigar a possibilidade de obtenção de superradiância em laboratório, é discutido

Abstract: The Cosmic Censorship Conjecture, proposed by Roger Penrose in 1969, asserts that singularities arising from the gravitational collapse of a body are always encompassed by the event horizon of a black hole. The main purpose of this work is to investigate quantum tunneling processes whose...

Abstract: The Cosmic Censorship Conjecture, proposed by Roger Penrose in 1969, asserts that singularities arising from the gravitational collapse of a body are always encompassed by the event horizon of a black hole. The main purpose of this work is to investigate quantum tunneling processes whose objetive is to violate this conjecture. Using the Newman-Penrose formalism, scalar, neutrino, electromagnetic and gravitational perturbations in both Kerr and Reissner-Nordstrom metrics are analysed. Wave scattering processes in these metrics are studied and transmission and reflection coecients for incident waves are calculated in the limit of small energies. From these results, gedanken experiments with the purpose of destroying the event horizon of a black hole and exposing its inner singularity to an external observer are proposed and analysed. Superradiance, phenomenum in which incident waves are amplified when reflected by a scattering potential, manifests itself in these thought experiments and, therefore, is also treated in detail in this work. Finally, some experiments with the purpose of detecting Hawking radiation and superradiance in analogue models of gravity are analysed. In particular, an experiment proposed by me, in collaboration with Silke Weinfurtner, whose aim is to investigate the possibility of superradiance detection in laboratory, is discussed