Dynamical system techniques are extremely useful to study cosmology. It turns out that in most of the cases, we deal with finite isolated fixed points corresponding to a given cosmological epoch. However, it is equally important to analyse the asymptotic behaviour of the universe. On this paper, we show how this can be carried out for 3-forms model. In fact, we show that there are fixed points at infinity mainly by introducing appropriate compactifications and defining a new time variable that washes away any potential divergence of the system. The richness of 3-form models allows us as well to identify normally hyperbolic non-isolated fixed points. We apply this analysis to three physically interesting situations: (i) a pre-inflationary era; (ii) an inflationary era; (iii) the late-time dark matter/dark energy epoch.

In this paper we consider 3-form dark energy (DE) models with interactions in the dark sector. We aim to distinguish the phenomenological interactions that are defined through the dark matter (DM) and the DE energy densities. We do our analysis mainly in two stages. In the first stage, we identify the non-interacting 3-form DE model which generically leads to an abrupt late-time cosmological event which is known as the little sibling of the Big Rip (LSBR). We classify the interactions which can possibly avoid this late-time abrupt event. We also study the parameter space of the model that is consistent with the interaction between DM and DE energy densities at present as indicated by recent studies based on BAO and SDSS data. In the later stage, we observationally distinguish those interactions using the statefinder hierarchy parameters {S3(1),S4 (1)},{S3 (1),S5 (1)} . We also compute the growth factor parameter ε(z) for the various interactions we consider herein and use the composite null diagnostic (CND) {S3(1), ε(z)} as a tool to characterise those interactions by measuring their departures from the concordance model. In addition, we make a preliminary analysis of our model in light of the recently released data by SDSS~III on the measurement of the linear growth rate of structure.

Neste trabalho procuramos estudar uma possível solução do problema da singularidade cosmológica analisando a dinâmica da cosmologia de FLRW onde uma componente de vácuo interage com um fluido perfeito através de uma troca de energia. Analisamos duas escolhas covariantes diferentes para a transferência de energia. No primeiro caso a dinâmica é integrável e a equação de Friedmann obtida tem um potencial efetivo com uma barreira que evita a formação da singularidade através de um bounce. No segundo caso, a energia de transferência é uma combinação não-linear do vácuo e da densidade de energia do fluido. Nesse caso,as equações dinâmicas podem ser parcialmente integradas, levando a uma integral primeira, e reduzindo o número de graus de liberdade do sistema. Para um domínio de valores dos parâmetros é possível encontrar soluções não singulares. Em ambos os casos a estrutura do espaço de fase permite órbitas não singulares que recuperam a dinâmica do modelo ΛCDM em um regime de baixas energias – após a última superfície de espalhamento.

In this work, we study topological defects in classical field theory aiming applications in cosmology. Topological and non-topological solutions were investigated in two dimensions, where we also analyzed the stability of some of these. We consider models of one and two real scalar fields, whose solutions were obtained via quadrature, BPS and orbit methods. The stability of these solutions also were investigated in some cases. In order to apply scalar field theory in cosmology, we revisit some topics of general relativity, such that the principle of equivalence, Einstein's field equations and Schwarzschild's solution for Einstein's equation. We also present some topics in cosmology, relevant to the present work, such that the cosmological principle, Hubble's law and cosmological inflation. We discuss the solutions of the Einstein's equations in the FRW metric in the so-called Hot Big Bang model-the universe composed of matter and radiation. In order to solve some problems of initial conditions of the universe, we introduce the inflationary theory, which supposes that the primordial universe was underwent an accelerated expansion guided by a scalar field. In sequence, we introduce the standard cosmological model, which states that the universe is in accelerated expansion driving by a cosmological constant, named dark energy, which constitutes about seventy percent of the universe energy. Finally, we present a first order formalism for cosmology and discuss two model describing the standard and tachyonics dynamics for scalar field that represent the dark energy.

Nesta dissertação nós investigamos os efeitos da interação bosonica trilinear no processo de produção ressonante de partículas após a fase inflacionária. Termos de interação trilinear permitem o decaimento completo do campo de inflaton em partículas massivas, o que é necessário para a transição para era da radiação. Nós estudamos um modelo que é genérico em modelos realísticos de inflação, motivado em particular pelo modelo de inflação morna robusta, no qual um campo escalar de inflaton ϕ pode excitar um campo de boson pesado χ que então decai em um campo de bosons leves σ. Nós estudamos as consequências de dissipação e de termos de ruído estocástico nas equações de movimento naturais em modelos de inflação morna, para o fenômeno de ressonância paramétrica durante o pré-aquecimento. As equações de movimento efetivas foram obtidas onde mostrou-se a auto-consistência na presença de termos de dissipação e ruído estocástico. Encontramos soluções analíticas para tais equações de movimento. As equações exibem o fenômeno de ressonância paramétrica usual e consequentemente o crescimento exponencial dos modos da radiação dentro das bandas de instabilidade. Estudamos também, numericamente, a influência das flutuações e de dissipação sobre a dinâmica durante o pré-aquecimento com interações trilineares.

Schlechta e Anders foram os primeiros a identificar uma conexão entre o pensamento do filósofo alemão Friedrich Nietzsche e a filosofia natural de Ruggero Boscovich, quando, em 1962, realizaram um trabalho coletivo que partiu de uma análise das lições pré-socráticas realizadas pelo jovem professor de Basileia ao longo dos anos 1870. Deste então, comentadores da fortuna crítica de Nietzsche têm investigado a maneira pela qual aspectos centrais da física do jesuíta foram assimilados pelo filósofo de Röcken. A presente dissertação de mestrado se insere nesse registro e busca verificar em que medida as meditações de Boscovich, contidas em sua obra magna Theoria philosophiae naturalis, mostraram-se indispensáveis para as especulações cosmológicas de Nietzsche, dentre as quais a doutrina do Eterno Retorno do mesmo desempenha papel preponderante.

Nesta dissertação temos como objetivo estudar buracos negros na teoria de Horndeski. Impondo simetria esférica, obtemos uma solução estática e assintoticamente plana para as equações de Einstein onde o termo de matéria é devido a um campo de Horndeski. A estensão maximal é construída em dois domínios particulares do espaço paramêtrico. Com o intuito de delimitar o domínio físico para os paramêtos da teoria, inferimos as correções para os teste da RG em escala do sistema solar - em específico para o avanço do perihélio planetário e para deflexão da luz. Por último determinamos a correção para a entropia e para temperatura Hawking nos mesmos domínios de parâmetros da extensão maximal.

Este trabalho se intitula Mesons e propõe descrever e fundamentar uma nova teoria: a mesologia. Trata-se de uma teoria geral dos meios [mesons] e das mediações, uma ontologia dos meios, poderíamos dizer, cujo intuito é fornecer parâmetros conceituais para a compreensão de fenômenos bastante heterogêneos, sejam eles de ordem cultural ou natural, física ou metafísica. Essa abrangência é possível porque a mesologia se apoia em princípios cosmológicos e ontológicos para se fundamentar. Nesse sentido, um dos princípios fundamentais em torno dos quais a teoria dos mesons se articula é o binômio finito-infinito, entendido a partir da ontologia e da cosmologia. Por isso, esta tese leva o subtítulo de Ontologia, pois pretende delinear as premissas metateóricas elementares dessa teoria. Portanto, este é um trabalho eminentemente metaempírico, cujos objetos material e formal coincidem em um mesmo objeto conceitual: a demarcação epistemológica do conceito de mesons, bem como a exploração de diversos fenômenos que possam ser descritos e agenciados pela mesologia. A partir deste núcleo primário que é a definição da ontologia dos mesons, uma série de outros conceitos se dissemina, centrais para a compreensão da mesologia como um todo: mesons, meios, ser, vida, sapiens, ontologia, cosmologia, infinito, finito, heterarquia, heterogênese, antropia, antropofanias, antropogemas, transumano, holografia, holograma, mereografia, mereograma, pluriontologias, transferência, animismo, imaginal, tempestade, entre outros. Obviamente não pude analisar e estabilizar todos esses conceitos neste trabalho. E se não o fiz é também porque imagino este trabalho dedicado a delinear o ser dos mesons, ou seja, a ontologia dos meios, como o primeiro volume de um projeto maior, em diversos volumes, intitulado Mesons, e que abordará outros conceitos e outras noções, tais como cosmo, vida, forma, morte, sexualidade, em suas determinações e especificidades propriamente mesológicas.

Esta dissertação trata da construção sociológica do conceito de desenvolvimento, caracterizando-o como imaginário social, temporalidade explícita e auto-atribuída do socialhistórico (nos termos de Cornelius Castoriadis). Este imaginário é um conjunto entrelaçado de significações articuladas cosmologicamente e tributárias de uma teologia, mesmo em suas simbologias e concepções secularizadas. Essa cosmologia se sobrepõe a uma concepção de natureza humana distinta e a uma ontologia ocidental dualista. Neste quadro, o desenvolvimento aparece como conceito central da cosmologia ocidental e da ciência social, que orquestra essas significações no imaginário imprimindo a necessidade de uma ordenação de elementos com vistas a uma finalidade paramétrica ou valorativa, uma versão de teodicéia complementada por uma governamentalidade elementos formados pelo encontro da tradição bíblica com o pensamento grego. O desenvolvimento é a expressão paradigmática do imaginário social ocidental. Ao traçar suas características principais, explorando um pouco de suas origens, o conceito de desenvolvimento é reconstruído como um instrumento analítico para permitir a comparação entre as diversas concepções particulares e específicas de desenvolvimento encontradas no pensamento social e na política contemporânea.