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Type: Dissertação
Title: Perturbações lineares na cosmologia relativística: fundamentos e aplicações
Author: Mamani, Luis Enrique Pablo Mamani
First Advisor: Shapiro, Ilya Lvovich
Co-Advisor: Bertini, Nicolas Ribeiro
Referee Member: Silva, Wagno Cesar e
Referee Member: Oliveira Neto, Gil de
Referee Member: Fabris, Júlio César
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento completo do formalismo de perturbações cosmológicas lineares na Relatividade Geral. Inicialmente, revisa-se os fundamentos da Relatividade Geral, incluindo a formulação variacional das equações de Einstein. Em seguida, constrói-se a cosmologia do modelo FLRW, com ênfase nas equações de Friedmann. A parte central dedica-se ao formalismo de perturbações, abordando a decomposição em modos escalares, vetoriais e tensoriais, o problema do calibre na descrição de perturbações, e a construção de variáveis invariantes de calibre, particularmente as variáveis de Bardeen. Derivam-se as equações de Einstein perturbadas para cada tipo de modo e discute-se sua interpretação física no contexto da formação de estruturas cósmicas. Finalmente, se discute o papel da inflação cósmica como mecanismo gerador de perturbações primordiais a partir de flutuações de campo escalar.
Abstract: This work presents the complete development of the formalism of linear cosmological perturbações in General Relativity. Initially, the foundations of General Relativity are reviewed, including the variational formulation of Einstein’s equations. Next, the cosmology of the FLRW model was constructed, with emphasis on Friedmann’s equations. A central part is dedicated to the formalism of perturbations, addressing the decomposition in scalar, vector and tensor modes, the gauge problem in the description of perturbations, and the construction of gauge-invariant variables, particularly the Bardeen variables. We derive the perturbed Einstein equations for each type of mode and discuss their physical interpretation in the context of the formation of cosmic structures. Finally, the role of cosmic inflation as a mechanism generating primordial perturbations from scalar field fluctuations is analyzed.
Keywords: Perturbações cosmológicas
Flutuações
Variáveis invariantes de calibre
Instabilidade gravitacional
Inflação
Cosmological perturbations
Fluctuations
Gauge invariant variables
Gravitational instability
Inflation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20196
Issue Date: 4-Nov-2025
Appears in Collections:Mestrado em Física (Dissertações)



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