Construção numérica de diagramas conformes em relatividade geral

A teoria da relatividade, tanto especial quanto geral, postula a invariância da velocidade da luz em qualquer referencial, introduzindo assim uma estrutura adicional no espaço-tempo conhecida como estrutura causal, relacionada aos cones de luz. Esta estrutura pode ser visualizada nos chamados diagra...

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Main Authors: Ester Nascimento, Alan Maciel
Format: Article
Language:Portuguese
Published: Sociedade Brasileira de Física 2025-08-01
Series:Revista Brasileira de Ensino de Física
Subjects:
Online Access:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172025000100447&lng=pt&tlng=pt
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Summary:A teoria da relatividade, tanto especial quanto geral, postula a invariância da velocidade da luz em qualquer referencial, introduzindo assim uma estrutura adicional no espaço-tempo conhecida como estrutura causal, relacionada aos cones de luz. Esta estrutura pode ser visualizada nos chamados diagramas conformes, causais ou de Carter-Penrose. Neste trabalho, apresentamos um algoritmo numérico para a obtenção desses diagramas, oferecendo uma vantagem significativa ao lidar com casos complexos nos quais as transformações de coordenadas necessárias para métodos analíticos são inviáveis ou impraticáveis. Além disso, o método numérico possui uma vantagem pedagógica, sendo acessível para estudantes que ainda não desenvolveram plenamente suas habilidades matemáticas para lidar com transformações de coordenadas, baseando-se em métodos numéricos simples. Como exemplo ilustrativo, construímos numericamente os diagramas conformes correspondentes às soluções de Schwarzschild e de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker.
ISSN:1806-9126