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Cosmologia Multi-dimensional

Carlos J. A. P. Martins

Apesar de só estarmos habituados a presença de quatro dimensões espacio-temporais, a física moderna prevê a existência de mais. Neste curso serão descritas as motivações teóricas para este tipo de modelos, as razoes pelas quais essas dimensões suplementares não são observáveis directamente, as consequências indirectas da sua existência para vários processos em Astrofisica e cosmologia, e os constrangimentos observacionais que estes impõem aos modelos. Entre estas consequências indirectas destacam-se violações do Principio de Equivalência, alterações a algumas leis físicas, a presença de componentes adicionais de energia e/ou matéria, e a variação das constantes fundamentais da natureza (para a qual existe alguma evidencia observacional recente). A ênfase do curso será fortemente pratica (ou fenómenológica). Em vez de descrever exaustivamente as varias classes de modelos existentes, procurar-se-a discutir uma serie de ferramentas e métodos cruciais de analise teórica, experimental e observacional, que poderão ser aplicadas a qualquer modelo relevante

As sessões realizam-se na sala de seminários pelas 13:30

 

Nota: Aconselha-se como leitura previa o seguinte artigo (não técnico), Cosmology with varying constants, CJAP Martins, Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. A360 (2002) 2681, publicado no volume especial de Natal 2002 do Philosphical Transactions.

Sessão 1: Introdução
9 abril 2003

  • Objectivos do curso
  • Sucessos e problemas do modelo cosmologico standard
  • Evolução histórica de alguns conceitos cruciais
  • Sessão 2: Motivações teóricas
    9 abril 2003

  • Supercordas e Universos Brana
  • Redução dimensional e compactificacao
  • Alguns exemplos característicos
  • Evolução de um universo multi-dimensional
  • Sessão 3: Consequências das dimensões suplementares
    23 abril 2003

  • Consequências para a física de partículas
  • Violações do Principio de Equivalência
  • Alterações das leis físicas
  • O problema da matéria escura
  • Variações de constantes: interpretação física e mensurabilidade
  • Sessão 4: Testes no Universo Recente
    30 abril 2003

  • Testes do Principio de Equivalência
  • Medições laboratoriais de alpha e G
  • Oklo e outros testes geofisicos
  • Heliosismologia e outros testes em estrelas
  • Espectroscopia de quasares e outras fontes astrofísicas f. Testes dinâmicos
  • Sessão 5: Testes no Universo Primitivo
    7 maio 2003

  • Nucleosintese primordial
  • Temperatura da Radiação Cósmica de Fundo
  • Polarização da Radiação Cósmica de Fundo
  • Outras possibilidades
  • Sessão 6: Conclusões
    7 maio 2003

    • O que muda na nossa visão da cosmologia e da física em geral?
    • O que falta fazer: possíveis desenvolvimentos futuros
    • Algumas ideias (ainda mais) especulativas