I summarize the Randall-Sundrum braneworld scenario, and its application to solving the hierarchy problem in the Standard Model of elementary particles. A generalized Randall-Sundrum scenario is presented, which includes the presence of string-inspired massless Kalb-Ramond and dilaton fields, and includes their backreaction on the metric. It is shown that in such a scenario, solutions exist which can achieve the desired warping on the Standard Model brane, and which stabilize the modulus corresponding to the radius of the extra dimension. / text

DANTAS, Davi Monteiro. Localização de modos fermiônicos em uma geometria de seis dimensões do tipo Conifold. 2012. 83 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T21:39:04Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T21:32:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T21:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) Previous issue date: 2012 / One way to solve the hierarchy problem and therefore unify the fundamental forces is to assume, under the theoretical point of view, that our four-dimensional space (Brane) is housed in a space of higher dimensionality (Bulk). We call all that extra dimension which is not present in our Brana. The idea of extra dimensions to include unification of fundamental forces date from the 30s of last century, with the innovative proposal of Kaluza and Klein, and has been evolving ever since its formulation. Thus, other innovative proposals like that of the work of Randall and Sundrum have created new possibilities for the study, although it is curious that cite not have any experimental evidence to date that these dimensions exist. Fundamental fermionic particles have as one of its interesting properties the existence of left and right chiral modes, this information widely studied in the Standard Model and Supersymmetry in the call. In this article we treat on the location of the chiral modes, massless and massive, the fermionic fields of spin 1/2 in a six-dimensional space of type Conifold solved. This space has an adjustable parameter which allows to recover the geometry of other works of literature. Beyond this generalization was possible to find other interesting results as the thickening of the Brana and smoothing the model studied in 6D. Looking at work that the ratio of chiral modes is strictly dependent on the choice of coupling fields used. For free fermions chiral modes are identical. Regarding the location of Massive modes, we find that by rewriting the Dirac equation, obtained from our action, in a way kind of Schrödinger equation, we find a term potential. We found that when using the factors derived from the sixth dimension as a term coupling, we obtain results similar to a Yukawa coupling in five dimensions. / Uma das formas de resolver o Problema de Hierarquia e por consequência unificar as forças fundamentais da natureza é assumir, sob o ponto de vista teórico, que nosso espaço quadrimensional (brana) está inserido em um espaço de dimensionalidade maior (bulk). Chamamos de dimensão extra toda aquela que não está presente em nossa brana. A idéia de incluir dimensões extras para unificação de forças fundamentais data dos anos 30 do século passado, com a inovadora proposta de Kaluza e Klein, e vem evoluindo sua formulação desde então. Assim, outras propostas inovadoras como aquela do trabalho de Randall e Sundrum, criaram novas possibilidades para o estudo, embora seja interessante citar que não possuímos nenhuma evidência experimental até o presente momento de que tais dimensões existam. Partículas fundamentais fermiônicas têm como uma de suas propriedades interessantes a existência dos modos quirais direito e esquerdo, informação esta bastante estudada no Modelo Padrão assim como em Supersimetria. Nesse trabalho tratamos sobre a localização dos modos quirais, sem massa e massivo, de campos fermiônicos de spin 1/2 em uma espaço de seis dimensões do tipo Conifold Resolvido. Este espaço possui um parâmetro regulável, o qual permite obter geometrias de outros trabalhos da literatura como casos particulares. Além desta generalização, foi possível encontrar outros resultados interessantes como o espessamento da brana e suavização do modelo estudado em 6D. Observaremos também que a relação dos modos quirais é estritamente dependente da escolha do acoplamento de campos utilizado. Para férmions livres, os modos quirais serão idênticos. Quanto à localização de Modos Massivos, verificaremos que ao reescrever a equação de Dirac, obtida a partir de nossa ação, em uma forma do tipo equação de Schrödinger, encontraremos um termo de potencial. Estudaremos que ao se utilizar os fatores derivados da sexta dimensão como um termo de acoplamento, obteremos resultado semelhante ao de um acoplamento Yukawa em cinco dimensões.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Uma das formas de resolver o Problema de Hierarquia e por consequÃncia unificar as forÃas fundamentais da natureza à assumir, sob o ponto de vista teÃrico, que nosso espaÃo quadrimensional (brana) està inserido em um espaÃo de dimensionalidade maior (bulk). Chamamos de dimensÃo extra toda aquela que nÃo està presente em nossa brana. A idÃia de incluir dimensÃes extras para unificaÃÃo de forÃas fundamentais data dos anos 30 do sÃculo passado, com a inovadora proposta de Kaluza e Klein, e vem evoluindo sua formulaÃÃo desde entÃo. Assim, outras propostas inovadoras como aquela do trabalho de Randall e Sundrum, criaram novas possibilidades para o estudo, embora seja interessante citar que nÃo possuÃmos nenhuma evidÃncia experimental atà o presente momento de que tais dimensÃes existam. PartÃculas fundamentais fermiÃnicas tÃm como uma de suas propriedades interessantes a existÃncia dos modos quirais direito e esquerdo, informaÃÃo esta bastante estudada no Modelo PadrÃo assim como em Supersimetria. Nesse trabalho tratamos sobre a localizaÃÃo dos modos quirais, sem massa e massivo, de campos fermiÃnicos de spin 1/2 em uma espaÃo de seis dimensÃes do tipo Conifold Resolvido. Este espaÃo possui um parÃmetro regulÃvel, o qual permite obter geometrias de outros trabalhos da literatura como casos particulares. AlÃm desta generalizaÃÃo, foi possÃvel encontrar outros resultados interessantes como o espessamento da brana e suavizaÃÃo do modelo estudado em 6D. Observaremos tambÃm que a relaÃÃo dos modos quirais à estritamente dependente da escolha do acoplamento de campos utilizado. Para fÃrmions livres, os modos quirais serÃo idÃnticos. Quanto à localizaÃÃo de Modos Massivos, verificaremos que ao reescrever a equaÃÃo de Dirac, obtida a partir de nossa aÃÃo, em uma forma do tipo equaÃÃo de SchrÃdinger, encontraremos um termo de potencial. Estudaremos que ao se utilizar os fatores derivados da sexta dimensÃo como um termo de acoplamento, obteremos resultado semelhante ao de um acoplamento Yukawa em cinco dimensÃes / One way to solve the hierarchy problem and therefore unify the fundamental forces is to assume, under the theoretical point of view, that our four-dimensional space (Brane) is housed in a space of higher dimensionality (Bulk). We call all that extra dimension which is not present in our Brana. The idea of extra dimensions to include unification of fundamental forces date from the 30s of last century, with the innovative proposal of Kaluza and Klein, and has been evolving ever since its formulation. Thus, other innovative proposals like that of the work of Randall and Sundrum have created new possibilities for the study, although it is curious that cite not have any experimental evidence to date that these dimensions exist. Fundamental fermionic particles have as one of its interesting properties the existence of left and right chiral modes, this information widely studied in the Standard Model and Supersymmetry in the call. In this article we treat on the location of the chiral modes, massless and massive, the fermionic fields of spin 1/2 in a six-dimensional space of type Conifold solved. This space has an adjustable parameter which allows to recover the geometry of other works of literature. Beyond this generalization was possible to find other interesting results as the thickening of the Brana and smoothing the model studied in 6D. Looking at work that the ratio of chiral modes is strictly dependent on the choice of coupling fields used. For free fermions chiral modes are identical. Regarding the location of Massive modes, we find that by rewriting the Dirac equation, obtained from our action, in a way kind of SchrÃdinger equation, we find a term potential. We found that when using the factors derived from the sixth dimension as a term coupling, we obtain results similar to a Yukawa coupling in five dimensions

This project is an investigation of a cosmological model consisting of a five dimensional AdS-vacuum with a flux. By discharges in the flux, four dimensional bubbles can nucleate in the vacuum and collide with each other while expanding. Our observable universe is considered to be localized on the membrane of such a bubble. The main purpose of the model was to find a possible explanation for dark energy and inflation. We compute the Friedmann equation for an expanding bubble, as well as analytical expressions for the two slow roll parameters ε and η related to slow roll inflation. We also show that there exists a set of parameters of the model where both slow roll parameters are small enough in order for inflation to last for at least 60 Hubble times. However, our model doesn’t survive all consistency checks with today’s observations. We conclude that even if the resulting slow roll parameters look promising, one has to either look harder for a set of ”good” fundamental parameters of the model, or further develop it to have a chance of surviving all consistency checks. / Populärvetenskaplig sammanfattning: Det här projektet undersöker en kosmologisk modell bestående av ett femdimensionellt vakuum med negativ rumtidkrökning. I vakuumet finns ett elektriskt fält, som i högre dimensioner än fyra kallas flux (flöde). Urladdningar i detta flux gör det möjligt för fyrdimensionella bubblor att uppstå i vakuumet. Dessa vakuumbubblor expanderar snabbt och kommer så småningom att kollidera med varandra. Tanken är att vårt fyrdimensionella observerbara universum utgör en del av membranet på en av dessa expanderande vakuumbubblor. De andra vakuumbubblorna kan - om man vill - betraktas som parallella universum. Målet med detta projekt har varit att hitta en möjlig model för kosmisk inflation - epoken i vårt universums ungdom då rummet expanderade enormt snabbt under en väldigt kort tidsperiod. Inflationen i vår modell äger rum när vakuumbubblan för vårt universum kolliderar med andra vakuumbubblor. Vi lyckades visa att den här modellen kan ge upphov till inflation som varar tillräckligt länge för att det ska stämma överens med dagens observationer av vårt observerbara universum. Dock förutspår modellen även andra saker som inte stämmer överens med observationerna. Vår slutsats är att modellen ser lovande ut, men att man antingen behöver undersöka den noggrannare eller utveckla den på något sätt, om den ska ha en chans att stämma överens med universumet vi observerar. / <p>Presentationen skedde över videolänk på grund av Covid-19.</p>

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SILVA, José Euclides Gomes da. Sobre modificações na estrutura geométrica em cenários de branas. 2013. 130 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-16T21:35:18Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-16T21:38:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-16T21:38:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) Previous issue date: 2013 / This thesis presents our proposals for new braneworlds models. Some of the main open issues in high energy physics have interesting solutions assuming the space-time has more than four dimensions. For instance, the hierarchy problem between the eletroweak and the Planck scales, and the origin of the cosmological constant, find some solutions in the brane scenarios. Since these models are rather sensible on the geometrical structure of the multidimensional space time where the brane is embedded, our main goal is to analyze how the geometrical and physical properties of the braneworld and of fields living on it evolve under a geometrical flow in the transverse manifold. The first step was propose an smoothed string-like braneworld with a transverse resolved conifold. The resolution parameter changes the width of the well and the high of the barrier of the Kaluza-Klein modes. Further, the source of this warped solution has different phases depending on the resolution parameter. The massless modes for the scalar, gauge and spinor fields are only well-behaved on the brane for non singular configurations. Another smooth geometrical flow studied was the so-called Ricci flow. This flux posses diffeomorphic invariant solutions called Ricci solitons which are extremals of the energy and entropy functionals. An important two-dimensional Ricci soliton with axial symmetry is the cigar soliton. A warped product between a 3-brane and the cigar soliton turns to be an interior and exterior string-like solution satisfying the dominant energy condition and that supports a massless gravitational mode trapped to the brane. The last geometric modification proposed was the locally Lorentz symmetry violation through a Finsler geometry approach. This anisotropic differential geometry has been intensely studied in last years. We have chosen the so-called bipartite space where the length of the events is measure using the metric and another symmetric tensor called bipartite tensor. We have shown the bipartite space deforms the causal surface to an elliptic cone and provides an anisotropy into the inertia of a particle. By means of an extended Einstein-Hilbert action we have shown an analogy between the bipartite space and the bumblebee and bipartite models which are effective Lorentz violating models in curved space times. / A presente tese apresenta nossas propostas de estensões dos modelos de mundo Branas. Alguns dos principais problemas em aberto em física de partículas, como o problema da hieraquia entre as escalas de Planck e eletrofraca, e da cosmologia como a origem da matéria escura e o valor da constante cosmológica, encontram soluções nos cenários de branas. Uma vez que tais modelos são extremamente sensíveis à estrutura geométrica do espaço-tempo ambiente multidimensional no qual a brana está imersa, noss ideia básica é analisar como as propriedades da brana e dos campos que vivem no seu entorno mudam quando alteramos a estrutura geométrica do espaço ambiente. Nosso primeiro passo foi uma estensão do cenário de de brana tipo-corda em seis dimensões onde a variedade transversa é uma seção do cone resolvido. O parâmetro de resolução do cone, que controla a singularidade na origem, também altera a largura dos modos sem massa de um campo escalar e do potencial confinante dos modos Kaluza-Klein. Também analisamos as condições de energia da fonte que passa por diferentes fases durante o fluxo de resolução. Estudamos ainda como este fluxo modifica as propriedades dos campos vetoriais e espinoriais neste cenário. Em seguida, propusemos um novo fluxo geométrico para a variedade transversa. O chamado fluxo de Ricci possui soluções invariantes por difeomorfismos chamadas sólitons de Ricci. Tais soluções têm a propriedade de extremizar grandezas durante esse fluxo, como os funcionais energia e entropia. Uma solução particularmente importante e estacionária deste fluxo é o chamado sóliton charuto de Hamilton que possui simetria axial. Definimos uma variedade produto não-fatorizável entre uma 3-brana e um sóliton de Hamilton resultando em uma solução tipo-corda regular que satisfaz a condição de energia dominante e tem um modo gravitacional não massivo localizado. Outra modificação geométrica proposta foi a Violação da simetria de Lorentz através da introdução de uma estrutura métrica localmente anisotrópica, a chamada geometria de Finsler. Tal abordagem tem sido objeto recente de vários estudos. Escolhemos uma estrutura finsleriana recentemente proposta, chamada bipartite, onde o comprimento dos eventos é calculado não somente com a métrica Lorentziana mas também com uma outra forma bilinear simétrica. O cone de luz desta geometria é deformado para um cone elíptico cujas inclinações das geratrizes dependem dos autovalores do tensor bipartite. Outra propriedade deste espaço-tempo é a de modificar a relação entre o 4-momentum e a 4-velocidade gerando um tensor de inércia. Através de uma ação de Einstein-Hilbert finsleriana em um limite de baixa dependência direcional, encontramos uma analogia entre essa geometria e os modelos bumblebee e aether, que descrevem efetivamente a quebra da simetria de Lorentz em espaços curvos.