Dissertação

Acoustic black holes and superresonance mechanisms EVALUATED

Todos nós estamos familiarizados, de certa forma, com a definição de um horizonte de eventos. Inúmeros trabalhos de ficção científica estiveram na base da difusão desta noção de pontos de não-retorno na cultura popular. O que é talvez desconhecido à maioria do público é a facilidade com que se pode reproduzir caraterísticas de buracos negros. Mais concretamente, o quão fácil é encontrar outros sistemas físicos com horizontes. De facto, foi demonstrado que ondas de som, num fluido em movimento, se comportam de forma análoga a campos escalares em espaços-tempo curvos. Fluidos supersónicos podem gerar "buracos mudos", que correspondem a regiões do espaço a partir das quais não é possível extrair qualquer informação. Este é o análogo de um buraco negro na teoria de Relatividade Geral. Esta equivalência matemática é muito poderosa uma vez que permite estudar buracos negros em laboratórios. Em particular, é possível analisar o problema de superradiância - um processo de magnificação de radiação que resulta na amplificação de ondas incidentes em buracos negros em rotação. Nesta tese, revemos o trabalho feito em análogos acústicos num potencial de ralo de banheira. Usamos este modelo para estudar as condições para superradiância bem como a estabilidade das suas soluções. Também analisamos uma segunda montagem, que consiste num cilindro em rotação como possível fonte de amplificação. Finalmente, incorporamos viscosidade no fluido de fundo e estudamos de que forma os resultados são afetados.
Superradiância, Análogos Acústicos, Mecânica de Fluidos, Relatividade Geral, Geometrias Acústicas Confinadas, Viscosidade

Outubro 11, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Vítor Manuel dos Santos Cardoso

Departamento de Física (DF)

Professor Catedratico