Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7987_1.pdf: 1730281 bytes, checksum: 2c0f72246517786a8f7e56eafd278cd8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Nesta tese estudamos o efeito que a geometria de modelos de cordas cósmicas causa na estrutura do espaço plano. Como geometria de base, utilizamos inicialmente dois modelos de corda conhecidos por Flower-Pot e Ballpoint Pen, onde usamosformalismo das formas diferenciais para calcular propriedades geométricas especificas, como holonomia para curvas fechadas, déficit angular, loops de Wilson e transporte paralelo spinorial com o objetivo de verificar os efeitos da estrutura interna destes modelos. Continuando nosso trabalho no contexto destes modelos, utilizamos a teoria de Hamilton Jacobi para verificar quais as influências dos mesmos no espalhamento da luz. Estudamos também a propagação da luz nas proximidades da corda negra, que constitui um modelo para um buraco negro cilíndrico numa geometria de base hiperbólica

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 4891982 bytes, checksum: 31dd9db1c8d89ff0f71ff281059c23b7 (MD5) Previous issue date: 2013-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present thesis, we consider emission of Higgs particles by cosmic strings with condensates. Stringent constraints on cosmic string tension Gu are obtained by considering the effect of Higgs particles emission on photo-dissociation of lights elements and their contributions to the observed diffuse gamma-ray background (GRB) in the universe. The resulting constraints are obtained as a function of the coupling constant k to the cosmic string and are plotted on the (k;Gu)-plan. Then, we show that the production of Higgs particles by loops of cosmic strings is ruled out by observations of photo-dissociation and GRB unless Gu~ 10-19. Another effect we consider is the thermal Casimir effect. In this scenario, we calculate the total internal energy, total energy density and pressure, and the free energy for the neutrino and electromagnetic fields in Einstein and closed Friedmann cosmological models. The Casimir contributions to all these quantities are separated. The asymptotic expressions for both the total internal energy and free energy, and for the Casimir contributions to them are found in the limiting cases of low and high temperatures. It is shown that the neutrino field does not possess a classical limit at high temperature. As for the electromagnetic field, we demonstrate that the total internal energy has the classical contribution and the Casimir internal energy goes to the classical limit at high temperature. The respective Casimir free energy contains both linear and logarithmic terms with respect to the temperature. The total and Casimir entropies for the neutrino and electromagnetic fields at low temperature are also calculated and shown to be in agreement with the Nernst heat theorem. In addition to the Thermal Casmir effect, we study the Casimir-Polder effect. For this case, the Casimir-Polder interaction potential is evaluated for a polarizable microparticle and a conducting wall in the geometry of a cosmic string perpendicular to the wall. The general case of the anisotropic polarizability tensor for the microparticle is considered. The corresponding force is a function of the wall-microparticle and cosmic string-microparticle distances. Depending on the orientation of the polarizability tensor principal axes the force can be either attractive or repulsive. The asymptotic behavior of the Casimir-Polder potential is investigated at large and small separations compared to the wavelength of the dominant atomic transitions. We show that the conical defect may be used to control the strength and the sign of the Casimir-Polder force. / Na presente tese, consideramos a emissão de partículas de Higgs por cordas cósmicas com condensado. Desta forma, são obtidas restrições na tensão da corda Gu, considerando os efeitos da emissão de partículas de Higgs na formação de elementos leves durante o período da fotodissociação (108s . t . 1012s) e também sua contribuição para os raios gama que são observados no universo. As restrições são obtidas como função da constante de acoplamento k á corda cósmica. Os resultados obtidos mostram que a produção de partículas de Higgs por laços de cordas cósmicas é descartada, a menos que Gu~1019. Outro efeito que consideramos aqui é o efeito Casimir térmico. Neste contexto, calculamos a energia interna total, as densidades totais de energia e pressão e a energia livre para os campos do neutrino e eletromagnético, nos modelos cosmológicos de Einstein e Friedmann. As contribuições de Casimir para todas essas quantidades são destacadas. As expressões assintóticas para a energia interna total, energia livre e para as contribuições de Casimir associadas as mesmas são obtidas nos casos limites de baixas e altas temperaturas. É mostrado que o campo do neutrino não possui um limite clássico a altas temperaturas. Por outro lado, para o campo eletromagnético, demonstramos que a energia interna total tem uma contribuição de origem clássica e a energia interna de Casimir tende para o limite clássico a altas temperaturas. A energia livre de Casimir possui termos logarítmico e linear com relação à temperatura. As entropias total e de Casimir para os campos do neutrino e eletromagnético a baixas temperaturas são também calculadas, com a terceira lei da termodinâmica sendo obedecida. Adicionalmente ao efeito Casimir térmico, também estudamos o efeito Casimir-Polder. Neste caso, calculamos o potencial de interação de Casimir-Polder para uma micropartícula polarizável e uma placa condutora no espaço-tempo gerado por uma corda cósmica perpendicular á placa. O caso geral do tensor de polarização anisotrópico para a micropartícula é considerado. A força correspondente é uma função das distâncias entre a micropartícula e a placa e entre a micropartícula e a corda. Dependendo da orientação dos eixos principais do tensor de polarização, a força pode ser atrativa ou repulsiva. O comportamento assintótico do potencial de Casimir-Polder é investigado nos casos de pequenas e grandes distâncias, comparados com o comprimento de onda das transições atômicas dominantes. Mostramos também que o defeito cônico pode ser usado para controlar a intensidade e o sinal da força de Casimir-Polder.

The present-day interest in gravitational waves, justified by the recent direct detections made by LIGO, is opening the exciting possibility to answer many questions regarding General Relativity in extreme situations. One of these questions is whether black hole are – indeed – described totally by their mass, charge and angular momentum or whether they can have additional long-range hair. This project is concerned with this question. We aim at studying the influence of additional structure on the black hole horizon in the form of long-range hair by studying linearized Einstein equation the solutions when perturbed. More precisely, we will study the Schwarzschild solution, pierced by an infinitely long and thin cosmic string such that the space-time possesses a global deficit angle. Quasi-normal modes are believed to dominate the gravitational wave emission during the ring down phase of an excited black hole that would e.g. be the result of a merger of two ultra-compact objects, therefore linearized perturbations can be considered. With the advent of gravitational wave astronomy the proposed study will be very important when reconstructing the source of the detected gravitational wave signals. / O atual interesse em ondas gravitacionais, justificado pelas detecções diretas feitas pela colaboração LIGO recentemente, está abrindo a excitante possibilidade de responder várias questões a respeito da Relatividade Geral em condições estremas. Uma dessas questões é se buracos negros são – realmente – totalmente discritos apenas por sua massa, carga e momento angular ou se eles podem ter os chamados cabelos de longo alcance adicionais. Nosso projeto se preocupa em responder esta pergunta. Nosso objetivo está em estudar a influência de uma estrutura adicional no horizonte de eventos de um buraco negro através do comportamento da equação linearizada de Einstein quando a solução é perturbada. Mais precisamente, nós estudaremos a solução de Schwarzschild atravessada por uma corda cósmica infinitamente fina, tal corda faz com que o espaço-tempo tenha um hiato angular em seu plano equatorial. Acredita-se que modos quasi-normais dominem a emissão de ondas gravitacionais durante a fase de ringing down de buracos negros excitados que podem, por exemplo, se originar da colisão de objetos ultra compactos, portanto perturbações lineares podem ser consideradas. Com o advento da astronomia através de ondas gravitacionais o estudo proposto será importante para que se possa reconstruir a origem de sinais detectados.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1343904 bytes, checksum: e6a827a05ce6f44bfd65a1e4edd24434 (MD5) Previous issue date: 2013-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we obtain the geometry associated with a cosmic string in two different models of modified gravity, namely: f(R) and Gauss-Bonnet theories. We Determined the solutions for static cosmic string and spinning cosmic string, with and without interior structure in f(R) and a static cosmic string in Gauss-Bonnet theory. For the static case, we solved the Dirac equation, and determined the fermionic current. We also found, in the context general theory of relativity, one solution with rotation corresponding to a rotation cloud of strings(Letelier spacetime), by using the method of Newman-Janis. / Nesta tese obtemos a geometria gerada por cordas cósmicas em dois modelos de gravitação modificada, a saber: Teorias f(R) e de Gauss-Bonnet. Determinamos soluções que correspondem ao espaço-tempo gerado pela corda cósmica estática e a corda cósmica com rotação, com e sem estrutura interna em f(R), e a corda cósmica estática na teoria de Gauss-Bonnet. Para as soluções estáticas, resolvemos a equação de Dirac, e determinamos a corrente ferminóica. Encontramos, também, no contexto da Teoria da Relatividade Geral, uma solução com rotação para a nuvem de cordas(Espaço-tempo de Letelier), usando o método de Newman-Janis.

Submitted by Sérgio Mittmann dos Santos (smittmanns@gmail.com) on 2018-04-13T23:20:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_SMdS.pdf: 14966593 bytes, checksum: 50aeb1b3bc772ed3ff21708296193489 (MD5) / Rejected by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: É necessário revisar a formatação das referências seguindo a ABNT 6023:2003, por exemplo, o que ocorre em sua Tese é a ausência da indicação de autoria segundo as normas, abaixo orientação da ABNT. entre outros elementos. 8.1.1 Autor pessoal Indica(m)-se o(s) autor(es), de modo geral, pelo último sobrenome, em maiúsculas, seguido do(s) prenome(s) e outros sobrenomes, abreviado(s) ou não. Recomenda-se, tanto quanto possível, o mesmo padrão para abreviação de nomes e sobrenomes, usados na mesma lista de referências. Os nomes devem ser separados por ponto-e-vírgula, seguido de espaço. Sobre a elaboração das referencias e citações favor solicitar orientação com a bibliotecária Juciene (juciene@feg.unesp.br) Agradecemos a compreensão. on 2018-04-16T18:47:09Z (GMT) / Submitted by Sérgio Mittmann dos Santos (smittmanns@gmail.com) on 2018-04-18T17:12:53Z No. of bitstreams: 1 Tese_SMdS_2.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-19T19:05:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_sm_dr_guara.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T19:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_sm_dr_guara.pdf: 4371571 bytes, checksum: cd4208377d9640590e86974e7a28bc7c (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A partir da teoria da gravitação de Brans-Dicke, são obtidas soluções exatas para as cordas cósmicas girantes. As soluções são para cordas retas, que preservam a simetria de Lorentz ao longo do eixo longitudinal de simetria, e para as não retas, com simetria aproximadamente cilíndrica e que violam a simetria de Lorentz. Essas soluções permitem verificar se os espaços-tempos das cordas são regulares ou apresentam singularidades. Além disso, a possibilidade de que as cordas sejam fontes de curvas tipo-tempo fechadas também é analisada. Exclusivamente para as cordas retas, é verificado se essas se mantiveram estáveis após as suas eventuais formações, e se uma escolha adequada para as constantes de integração das soluções impede a existência das curvas tipo-tempo fechadas. Desde a década de 1930, as observações mostram que as velocidades tangenciais das estrelas das galáxias têm um comportamento que contraria o que é previsto quando se considera somente a presença de matéria visível: à medida que as distâncias até os centros das galáxias aumentam, as velocidades também aumentam, até que começam a tender para valores aproximadamente constantes. A razão para esse fenômeno ainda está sob debate. Por enquanto, é justificado pela presença de matéria escura nos halos das galáxias, mas a própria matéria escura ainda não é bem entendida. Em 1980, para 21 galáxias do tipo Sc, as observações mostraram que esse crescimento das velocidades até atingirem os valores constantes ocorre quando as distâncias crescem por 2 a 3 ordens de grandeza. Com as soluções da teoria de Brans-Dicke para as cordas não retas, é proposto um espaço-tempo com a mesma simetria aproximadamente cilíndrica, que descreve adequadamente esse comportamento nas velocidades das estrelas daquelas 21 galáxias / From the Brans-Dicke theory of gravitation, exact solutions are obtained for the spinning cosmic strings. The solutions are for straight strings, which preserve the Lorentz symmetry along the longitudinal axis of symmetry, and for the non-straight strings, with nearly cylindrical symmetry and which violate the Lorentz symmetry. These solutions allow us to verify if the spacetimes of the strings are regular or have singularities. In addition, the possibility that the strings are sources of closed timelike curves is also analyzed. Only for the straight strings, it is verified if these have remained stable after their eventual formations, and if a suitable choice for the integration constants of the solutions prevents the existence of the closed timelike curves. Since the 1930s, observations have shown that the tangential velocities of galaxies’ stars have a behavior that goes against what is predicted when considering only the presence of visible matter: as distances to the centers of galaxies increase, velocities also increase until they begin to tend to approximately constant values. The reason for this phenomenon is still under discussion. For now, it is justified by the presence of dark matter in the halos of galaxies, but the dark matter itself is still not well understood. In 1980, for 21 Sc-type galaxies, observations showed that such velocities growth until reaching constant values occurs when distances grow by 2 to 3 orders of magnitude. With the solutions of the Brans-Dicke theory for the non-straight strings, a spacetime with the same nearly cylindrical symmetry is proposed, which adequately describes this behavior in the velocities of the stars of those 21 galaxies

The present-day interest in gravitational waves, justified by the recent direct detections made by LIGO, is opening the exciting possibility to answer many questions regarding General Relativity in extreme situations. One of these questions is whether black hole are – indeed – described totally by their mass, charge and angular momentum or whether they can have additional long-range hair. This project is concerned with this question. We aim at studying the influence of additional structure on the black hole horizon in the form of long-range hair by studying linearized Einstein equation the solutions when perturbed. More precisely, we will study the Schwarzschild solution, pierced by an infinitely long and thin cosmic string such that the space-time possesses a global deficit angle. Quasi-normal modes are believed to dominate the gravitational wave emission during the ring down phase of an excited black hole that would e.g. be the result of a merger of two ultra-compact objects, therefore linearized perturbations can be considered. With the advent of gravitational wave astronomy the proposed study will be very important when reconstructing the source of the detected gravitational wave signals. / O atual interesse em ondas gravitacionais, justificado pelas detecções diretas feitas pela colaboração LIGO recentemente, está abrindo a excitante possibilidade de responder várias questões a respeito da Relatividade Geral em condições estremas. Uma dessas questões é se buracos negros são – realmente – totalmente discritos apenas por sua massa, carga e momento angular ou se eles podem ter os chamados cabelos de longo alcance adicionais. Nosso projeto se preocupa em responder esta pergunta. Nosso objetivo está em estudar a influência de uma estrutura adicional no horizonte de eventos de um buraco negro através do comportamento da equação linearizada de Einstein quando a solução é perturbada. Mais precisamente, nós estudaremos a solução de Schwarzschild atravessada por uma corda cósmica infinitamente fina, tal corda faz com que o espaço-tempo tenha um hiato angular em seu plano equatorial. Acredita-se que modos quasi-normais dominem a emissão de ondas gravitacionais durante a fase de ringing down de buracos negros excitados que podem, por exemplo, se originar da colisão de objetos ultra compactos, portanto perturbações lineares podem ser consideradas. Com o advento da astronomia através de ondas gravitacionais o estudo proposto será importante para que se possa reconstruir a origem de sinais detectados.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-12T12:08:23Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3631858 bytes, checksum: 8e326a8bf5b797bf3b1919d031583614 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T12:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3631858 bytes, checksum: 8e326a8bf5b797bf3b1919d031583614 (MD5) Previous issue date: 2017-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we consider a charged massive fermionic quantum field in the idealized cosmic string spacetime and in the presence of a magnetic field confined in a cylindrical tube of finite radius. Three distinct configurations for the magnetic fields are taken into account: (i) a cylindrical shell of radius a, (ii) a magnetic field proportional to 1/r and (iii) a constant magnetic field. In these three cases, the axis of the infinitely long tube of radius a coincides with the cosmic string. Our main objectives in this paper are to analyze vacuum expected values (VEVs) of the current density, jP, fermionic condensate (FC) e and the VEV of the fermionic energy-momentum tensor, Ti". In order to do that, we explicitly construct the complete set of normalized wave-functions for each configuration of magnetic field. We show that in the region outside the tube, the current density, the FC and the VEV of the energy-momentum tensor are decomposed into two parts: the first ones correspond to the zero-thickness magnetic flux contributions, and the seconds are induced by the non-trivial structure of the magnetic field, named core-induced contributions. The latter present specific forms depending on the magnetic field configuration considered. We also show that the VEV of the energy-momentum tensor is diagonal, obeys the conservation condition and its trace is expressed in terms of the fermionic condensate. / Nesta Tese, consideramos urn campo fermiônico massivo e carregado no espaço-tempo de uma corda cósmica ideal na presença de um campo magnético confinado em um tubo cilindrico de raio finito a. Levamos em conta três configurações para o campo magnético: (i) uma casca cilindrica de raio a, (ii) um campo magnetico proporcional a 1/r e (iii) urn campo magnetico constante. Nos três casos, o eixo de simetria da corda cósmica coincide corn o eixo de simetria do tubo cilindrico de campo magnetico, dispostos ao longo do eixo z. Nossos principais objetivos nesta Tese sao analisar os valores esperados no yam° (VEV) da densidade de corrente, ji", do condensado fermionico (FC) e o VEV do tensor energia-momento (TEM), Ti". Para isto, construfmos urn conjunto completo de fungoes de onda de Dirac normalizadas para cada configuragao de campo magnetic° e mostramos que na regiao fora do tubo, a densidade de corrente, o CF e o VEV do TEM sao decompostos como a soma de duas partes. A primeira corresponde a contribuigao da linha de fluxo magnetic° que corre ao longo da corda cOsmica ideal, e a segunda contribuigao é induzida devido a estrutura nao trivial de campo magnetic°. Mostramos tambem que o VEV do tensor energia-momento é diagonal, obedece a condigao de conservagao e que seu trago é expresso ern termos do condensado fermionico.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-12T13:00:44Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2334284 bytes, checksum: c3d087bb8f68c3b8f619b05f161a3e77 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T13:00:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2334284 bytes, checksum: c3d087bb8f68c3b8f619b05f161a3e77 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this thesis, we study the influence of gravitating non-Abelian cosmic strings on the spacetime geomerty. In order to develop this analysis, we constructed a set of coupled non-linear differential equations. Because there is no closed solution for this set of equations, we solve it numerically to determine the behaviour for the Higgs, gauge and metric fields. This model under consideration present two bosonic sectors, besides the non-Abelian gauge field. The two bosonic sectors may present a direct coupling. So, we investigate the relevance of this coupling on the system, specifically in the linear energy density of the string and on the planar angle deficit. We also analyze the behaviors of these quantities as function of the energy scale where the gauge symmetry is spontaneously broken. We have extented this analysis to de Sitter and anti-de Sitter spacetimes. In order to do that we construct the complete set of equations of motion considering the presence of a cosmological constant. By using numerical analysis we provide the behavior of the Higgs and gauge fields and also for the metric tensor for specific values of the physical parameters of the theory. For de Sitter case, we find the appearance of horizons that although being consequence of the presence of the cosmological constant it strongly depends on the value of the gravitational coupling. In the anti-de Sitter case, we find that the system does not present horizons. In fact the new feature of this system is related with the behavior of the (tt) and (zz) components of the metric tensor. They present a strongly increasing for large distance from the string. / Nesta tese estudamos a influência das cordas cósmicas não-Abelianas na geometria do espaço-tempo. Para este fim, utilizamos um modelo de Higgs não-Abeliano acoplado com a gravidade e obtemos um sistema de equações diferenciais não-lineares. Como este sistema de equações diferenciais não possui solução analítica, realizamos análise numérica para obter o comportamento dos campos de Higgs, de gauge e métricos em função da distância à corda cósmica. O modelo considerado apresenta dois campos bosônicos e um campo de gauge não-Abeliano. Como os dois setores bosônicos podem apresentar um acoplamento direto, investigamos a relevância deste acoplamento no sistema, especificamente na densidade linear de energia e no déficit de ângulo planar. Também analisamos o comportamento destas quantidades como função da escala de energia onde a simetria de gauge é espontaneamente quebrada. Ampliamos este estudo para as cordas cósmicas não-Abelianas no espaço-tempo de de Sitter e anti-de Sitter. Para isto, construímos um sistema de equações de campo considerando a presença da constante cosmológica. Utilizando a análise numérica, fornecemos o comportamento dos campos de Higgs, de gauge e dos campos métricos para valores específicos dos parâmetros físicos do modelo. Para o caso do espaço-tempo de de Sitter, salientamos o surgimento do horizonte cosmológico que, embora seja consequência da constante cosmológica, está fortemente relacionado ao acoplamento gravitacional. Para o espaço-tempo de anti-de Sitter, encontramos que o sistema não apresenta horizonte. Esta característica do sistema está relacionada às componentes (tt) e (zz) do tensor métrico, que divergem para grandes distâncias da corda cósmica.