Uma procura pela melhora do acoplamento da gravidade com matéria nos formalismos Spin-foam e Group Field Theories

• Processo: 15/26529-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 27 de fevereiro de 2016
• Data de Término da vigência: 26 de fevereiro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: João Carlos Alves Barata
• Beneficiário: Cedrick Miranda Mello
• Supervisor: Daniele Oriti
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max Planck Society, Potsdam, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 12/03477-0 - Uma procura pelo propagador do fóton na formulação de Einstein-Weyl-Yang-Mills no contexto da gravitação quântica de laços, BP.DR
• Assunto(s): Gravitação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Group Field Theory formalism | Loop Quantum Gravity | Non-perturbative quantum gravity | Spin-foam formalism | Gravitação Quântica

Resumo

No contexto de gravitação quântica muitas linhas de pesquisa independentes surpreendentemente convergiram para um mesmo formalismo, chamado de Spin-foam. Este é uma formulação covariante de amplitudes de transição para gravitação quântica que pode ser vista como uma discretização de integrais de trajetórias introduzidas por Stephen Hawking, também conhecida como soma sobre geometrias. O formalismo Spin-foam tem atraído muito interesse recentemente, pois ele busca introduzir meios computacionais para o estudo e para fazer predições da formulação da gravitação quântica não perturbativa. Uma outra maneira de estudar o problema, chamada de Group Field Theories, foi obtida a partir de generalizações de modelos matriciais bidimensionais do espaço tempo para 3 e 4 dimensões com o intuito de reproduzir a formulação de teorias topológicas na rede. Este novo formalismo culminou em um importante procedimento para descrever qualquer modelo de Spin-foam como uma amplitude de Feynman de alguma Group Field Theory. Vale ainda dizer que é esperado, quando completamente desenvolvido, obter um formalismo que supera as principais dificuldades de algumas formulações não perturbativas de gravitação quântica, como por exemplo, Loop Quantum Gravity e gravitação quântica simplicial, e ainda proporciona uma linguagem unificadora para elas como uma formulação fundamental de gravitação quântica. Ambos os formalismos, Spin-foam e Group Field Theories, estão sendo desenvolvidos para, entre outras coisas, descrever o acoplamento de matéria com gravidade à nível quântico. Esta direção de pesquisa continua amplamente aberta com muitos aspectos a serem explorados. Então, o nosso principal objetivo é desenvolver nossa pesquisa no acoplamento da gravidade com campos de gauge. Iniciaremos nossa pesquisa com o estudo de teorias de gauge na rede com o objetivo de construir campos de gauge locais utilizando laços de Wilson. Depois disso, buscaremos melhorar o acoplamento da gravidade com matéria no contexto de gravitação quântica simplicial e de Spin-foams além de utilizar Group Field Theories para obter uma boa definição para excitações de gravitação quântica local sobre um fundo geométrico. Se ainda tivermos tempo, será interessante procurar uma Group Field Theory convincente que inclui o acoplamento da gravidade com um campo escalar em 4 dimensions.