Kaluza-Klein theories generally in $(4+D)$ and more specifically in five dimensions are reviewed. The magnetic monopole solutions found in the Kaluza-Klein theories are generally reviewed and their generalizations to Anti-de Sitter spacetimes are discussed.

Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-24T18:20:35Z No. of bitstreams: 1 0-Thesis.pdf: 349725 bytes, checksum: a61b999c76db9b574769428cae02bc08 (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: - Passar na biblioteca para elaborar a ficha catalográfica que deverá ser inserida na dissertação antes de inserir no repositório. A ficha deve consta no PDF - Corrigir o título, pois no pdf o título está em inglês. Portanto, o campo título deve ser preenchido em inglês e o campo titulo alternativo em português - entrada do seu nome deve ser pelo sobrenome do seu pai. - Se o sobrenome do seu pai for Malpartida --> deve ser preenchido Malpartida, Johan Renzo Salazar - Se o sobrenome do seu pai for Salazar --> deve ser preenchido Salazar Malpartida, Johan Renzo - Faltou inserir o abstract - Faltou preencher o campo área de concentração - Faltou preencher o campo Linha de pesquisa on 2018-09-25T17:29:41Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T13:20:52Z No. of bitstreams: 2 ficha catalográfica -Johan Renzo Salazar malpartida (1).pdf: 84996 bytes, checksum: 67952920d1945336e50e78b9a7752d7d (MD5) 0-Thesis.pdf: 440560 bytes, checksum: b830fa43b5d20651d6f0b7a1cd7998c9 (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Johan, Conforme orientação que foi dada ontem, a ficha catalográfica precisa ser inserida no pdf da dissertação, logo após a folha de rosto, onde consta o titulo, seu nome, orientador... on 2018-09-26T14:44:32Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T15:50:22Z No. of bitstreams: 3 ficha catalográfica -Johan Renzo Salazar malpartida (1).pdf: 84996 bytes, checksum: 67952920d1945336e50e78b9a7752d7d (MD5) 0-Thesis.pdf: 440560 bytes, checksum: b830fa43b5d20651d6f0b7a1cd7998c9 (MD5) 0-Thesis.pdf: 471654 bytes, checksum: 992ba3db7e6190e79618954b961abc5e (MD5) / Rejected by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br), reason: Johan, Por favor, a ficha precisa ser anexada do jeito que foi enviada. A mesma ficou desconfigurada no pdf. Ela tem que ficar centralizada na parte inferior da página, do jeito que foi enviada Favor deletar os arquivos antigo e manter um único arquivo on 2018-09-26T18:16:10Z (GMT) / Submitted by Johan Renzo Salazar Malpartida (johanrenzosm@gmail.com) on 2018-09-26T18:37:13Z No. of bitstreams: 1 0-Thesis-merged.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) / Approved for entry into archive by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br) on 2018-09-27T17:57:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salazarmalpartida_jr_me_ift.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T17:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salazarmalpartida_jr_me_ift.pdf: 573271 bytes, checksum: 37b052e0c5e3b1c119f1f920c0d3eaaa (MD5) Previous issue date: 2018-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Como é bem conhecido, a relatividade especial de Einstein, cuja cinemática é governada pelo grupo de Poincaré, deixa de valer na escala de Planck devido à existência de uma escala de comprimento invariante, dada pelo comprimento de Planck. Por essa razão, ela é incapaz de descrever a cinemática naquela escala. Uma solução possível para esse problema, a qual preserva a simetria de Lorentz — e consequentemente a causalidade — é substituir a relatividade especial de Einstein por uma relatividade especial na qual a cinemática é governada pelo grupo de de Sitter. Claro que uma mudança na relatividade especial irá pruduzir mudanças concomitantes na relatividade geral, a qual se torna o que chamamos de relatividade geral modificada por de Sitter. Trabalhando no contexto dessa teoria, o objetivo desse trabalho é deduzir a fórmula geral da aceleração relativa entre duas geodésicas próximas, a qual leva à equação do desvio geodésico modificada por de Sitter. Uma análise simples dos efeitos adicionais induzidos pela cinemática local de de Sitter é apresentada. / As is well-known, the Poincaré invariant Einstein special relativity breaks down at the Planck scale due to the presence of an invariant length, given by the Planck length. For this reason, it is unable to describe the spacetime kinematics at that scale. A possible solution to this problem that preserves Lorentz symmetry — and consequently causality — is arguably to replace the Poincaré invariant Einstein special relativity by a de Sitter invariant special relativity. Of course, a change in special relativity produces concomitant changes in general relativity, which becomes what we have called de Sitter modified general relativity. By working in the context of this theory, the purpose of this work is to deduce the general relative acceleration between nearby geodesics, which leads to the de Sitter modified geodesic deviation equation. A simple analysis of the additional effects induced by the local de Sitter kinematics is presented. / 33015015001P7

In this work, we review three topics which are relevant on its own but which are also interconnected through the AdS/CFT correspondence: (i) black holes in AdS and its thermodynamics, (ii) nonlinear instability of AdS and (iii) scalar- tensor theory of gravity. Each one of these topics find applications in holography using the above mentioned correspondence. We review the various coordinate systems used to write the AdS metric and discuss the main black holes with AdS asymptotics as well as their thermodynamical properties. We also review current results on linear and nonlinear stability for various spacetimes, presenting a heuristic explanation for the nonlinear instability of AdS. The discussion about alternative theories of gravity is restricted to the case of scalar-tensor theories (Horndeski theories, specially). We study the multipole expansion of the electromagnetic field in the solitonic background of a shift-symmetric scalar-tensor model (up to second order in the scalar field coupling constant with the Gauss-Bonnet term). We find that the multipoles are everywhere regular and finite except for the monopole l = 0, which diverges at the origin of the spacetime coordinates. / Neste trabalho, temos como objetivo fazer uma revisão sobre três temas de grande relevância por si só mas, que também se interligam através da correspondencia AdS/CFT: (i) buracos negros em AdS e sua termodinâmica, (ii) a instabilidade não-linear de AdS e (iii) teorias escalar-tensoriais da gravidade. Cada um destes temas encontram aplicações em holografia usando a correspondencia citada acida. Revisamos as diversas formas de escrever a métrica de AdS e discutimos os principais buracos negros assintóticamentes AdS assim como suas propriedades termodinâmicas. Nós também revisamos os resultados atuais sobre a estabilidade linear e não-linear para diversos espaços-tempos, reproduzindo uma explicação heurísitca sobre a instabilidade não-linear do espaço-tempo AdS. A discussão das teorias alternativas à Relatividade Geral é restrita ao caso das teorias escalar-tensorias da gravidade (a teoria de Horndeski, especialmente). Nós estudamos a expansão multipolar do campo electromagnético em um espaço-tempo que é solução do modelo \"shift-symmetric scalar tensor gravity\" (até segunda ordem na constante de acoplamento do campo escalar com o termo de Gauss-Bonnet) com características solitônicas. Encontramos que os multipolos são regulares e finitos em todo espaço-tempo com exceção do monopolo l = 0, que diverge na origem do sistema de coordenadas.

ABSTRACT CONSERVED CHARGES IN ASYMPTOTICALLY (ANTI)-DE SITTER SPACETIME G&Uuml / LL&Uuml / , iBRAHiM M.S., Department of Physics Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Bayram Tekin August 2005, 77 pages. In this master&rsquo / s thesis, the Killing vectors are introduced and the Killing equation is derived. Also, some information is given about the cosmological constant. Then, the Abbott-Deser (AD) energy is reformulated by linearizing the Einstein equation with cosmological constant. From the linearized Einstein equation, Killing charges are derived by using the properties of Killing vectors. Using this formulation, energy is calculated for some specific cases by using the Schwarzschild-de Sitter metric. Last, the Einstein-Gauss-Bonnet model is studied. The equations of motion are calculated by solving the generic action at quadratic order. Following this, all energy calculations are renewed for this model. Some useful relations and calculations are shown in Appendix (A-B) parts. &Ouml / Z ASiMPTOTiK (ANTi)-DE SITTER UZAYZAMANINDA KORUNAN Y&Uuml / KLER G&Uuml / LL&Uuml / , iBRAHiM Y&uuml / ksek Lisans, Fizik B&ouml / l&uuml / m&uuml / Tez Y&ouml / neticisi: Assoc. Prof. Dr. Bayram Tekin Agustos 2005, 77 sayfa. Bu master &ccedil / aliSmasinda, Killing vekt&ouml / rler tanimlandi ve Killing denklemi &ccedil / ikarildi. Ayrica evrenbilimsel sabit, de-Sitter ve Anti-de Sitter uzaylari hakkinda bilgi verildi. Sonra, Abbott-Deser (AD) enerjisi, evrenbilimsel sabitli Einstein denklemi dogrusallaStirilarak yeniden form&uuml / le edildi. DogrusallaStirilmiS Einstein denkleminden, Killing vekt&ouml / rlerin &ouml / zellikleri kullanilarak Killing y&uuml / kleri (Deser-Tekin denklemi) &ccedil / ikarildi. Schwarzschild-de Sitter metrigi kullanilarak &ouml / zel durumlar i&ccedil / in enerji hesaplandi. Son olarak Einstein-Gauss-Bonnet (GB) modeli &ccedil / aliSildi. ikinci dereceden genel eylem &ccedil / &ouml / z&uuml / lerek hareket denklemleri hesaplandi. Bundan sonra, t&uuml / m enerji hesaplamalari bu model i&ccedil / in tekrarlandi. Bazi faydali hesaplamalar ek (A-B) kisimlarinda g&ouml / sterilmiStir.

Orientador: Prof. Dr. Vilson Tonin Zanchin / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Nesta tese exploramos alguns aspectos de teorias de campo fortemente acoplados usando o respectivo dual gravitacional. Comecamos estudando perturbacoes gravitacionais de cordas negras em rotacao num espaco-tempo assintoticamente Anti-de Sitter (AdS) em quatro dimensoes. E apresentado uma analise completa do espectro dos modos quasinormais (QNMs), interpretacoes na teoria de campos dual, quando possivel, sao exploradas. No setor escalar das perturbacoes obtemos as relacoes de dispersao na aproximacao hidrodinamica seguindo tres abordagens: perturbacoes gravitacionais, flutuacoes hidrodinamicas de um fluido relativista em (2+1) dimensoes e uma analise de vetores de onda relativistas. Os resultados obtidos no limite hodrodinamico mostram efeitos relativistas como a contracao de Lorentz, dilatacao do tempo de amortecimento e o efeito Doppler da frequencia. Os resultados numericos tambem mostram um crossover do regime hidrodinamico para o relativista e do regime nao hidrodinamico para o relativista, o ultimo para o primeiro modo nao hidrodinamico. Adicionalmente reportamos o surgimento de uma nova classe de modos quasinormais. Na segunda parte exploramos modelos fenomenologicos para a cromodinamica quantica (QCD). Primeiramente, exploramos um modelo holografico para mesons vetoriais no contexto do modelo soft-wall, exploramos o derretimento desses estados de quasiparticula quando a temperatura e adicionado atraves de um buraco negro no fundo gravitational. Tambem calculamos os modos quasinormais neste modelo e as relacoes de dispersao neste modelo. Seguimos um procedimento semelhante para explorar o derretimendo dos mesons escalares. A diferencia em relacao aos mesons vetoriais e que pode ser introduzido um dilaton quartico no regime do ultravioleta (UV) para descrever o condensado de gluons, enquanto que o comportamento linear do espectro de massas e confinamento e garantido por um dilaton quadratico no regime do infravermelho (IR). Exploramos os efeitos da escala de energia associado com o condensado de gluons no espectro e derretimento dos mesons escalares. na ultima parte apresentando um modelo holografico para descrever o setor dos gluons do Lagrangiano de Yang-Mills implementado atraves do acoplamento do campo dilaton com a metrica. Neste contexto calculamos o espectro de massas do setor escalar e tensorial do campo dos gluons. Os resultados obtidos sao consistentes com os resultados da QCD na rede. Tambem calculamos o valor esperado do vacuo (VEV) e a densidade de energia do vacuo da QCD, ambos os resultados sao resoaveis comparados com os resultados disponiveis na literatura. No final, e proposto um novo dicionario relacionando a anomalia do traco de teorias 10 de campo conforme deformadas com a anomalia do traco da QCD. Como uma consequencia nao trivial deste dicionario observamos o surgimento de uma funcao-¿À semelhante ao resultado em QCD perturbativa a dois loops. / In this thesis we explore some aspects of strongly coupled field theories using the respective gravitational duals. We start studying gravitational perturbations of rotating black strings in asymptotically Anti-de Sitter (AdS) four-dimensional spacetime. A complete analysis of the spectrum of the quasinormal modes (QNMs) is presented, interpretations in the dual field theory, when possible, are explored. In the scalar sector of the perturbations we obtain the dispersion relations in the hydrodynamic approximation following three approaches: gravitational perturbations, hydrodynamic fluctuations of a relativistic fluid in (2+1) dimensions and an analysis of relativistic wave vectors. The results obtained in the hydrodynamic limit show relativistic effects like Lorentz contraction, damping time dilation and Doppler shift of the frequency. The numerical results also show a crossover from the hydrodynamicto- relativistic regimes and from the non-hydrodynamic-to-relativistic regimes, the last for the first non-hydrodynamic quasinormal mode (QNM). Additionally we report the emergence of a new class of QNMs. In the second part we explore phenomenological models for quantum chromodynamics (QCD). Firstly we explore a holographic model for vector mesons in the context of the softwall model. We explore the melting of these quasiparticle states when the temperature is added via a black hole on the gravitational background. We also calculate the quasinormal modes and the dispersion relations in this model. We follow a similar procedure to explore the melting of scalar mesons. The difference in relation to the vector mesons case is that a quartic dilaton in the ultraviolet (UV) regime can be introduced to describe the gluon condensate, while the linear behaviour of the mass spectrum and confinement is guaranteed by a quadratic dilaton field infrared (IR) regime. We explore the effects of the energy scale associated with the gluon condensate in the mass spectrum and melting of the scalar mesons. In the last part we present a holographic model to describe the gluon sector of the Yang- Mills Lagrangian implemented through the coupling of the dilaton field to the metric. In this context we calculate the mass spectrum of the scalar and tensor sectors of the gluons field. The results obtained are consistent with lattice QCD. We also calculate the vacuum expectation value (VEV) and the energy density of the QCD vacuum, both results are reasonable compared with results currently available in the literature. At the end a new dictionary is proposed, which relates the trace anomaly of deformed conformal field theories (CFTs) to the trace anomaly of QCD. As a non trivial consequence of this dictionary we observe the emergence of a â function similar to the two loops result in perturbative QCD.

In this work, we study geometrical and physical properties of exact spacetimes that belong to non-expanding Pleba'nski-Demia'nski class. It is a family of solutions of type D that also belong to the Kundt class, and contain seven arbitrary parameters including a cosmological constant. We present here the results of three extensive articles, each focusing on a different aspect of the problem. In the first article, we investigate the meaning of individual parame- ters in the non-expanding Pleba'nski-Demia'nski metric. First, we set almost all parameters to zero and obtain Minkowski and (anti-)de Sitter backgrounds. Af- terwards, we allow other parameters to be non-zero and we study the B-metrics, non-singular "anti-NUT" solutions and conclude with the full electrovacuum Pleba'nski-Demia'nski metric. In the second article, we focus on the de Sitter and anti-de Sitter backgrounds where we present and analyse 11 new diagonal metric forms of (anti-)de Sitter spacetime. We find five-dimensional parametriza- tions, draw coordinate surfaces and conformal diagrams. In the third article, we show that the AII-metric together with the BI-metric describes gravitational field around a tachyon on both Minkowski and (anti-)de Sitter backgrounds. Fi- nally, in order to better understand the global structure and...

Nous étudions différentes situations de distribution de la matière d’une bulle de masse négative. En effet, pour les bulles statiques et à symétrie sphérique, nous commençons par l’hypothèse qui dit que cette bulle, étant une solution des équations d’Einstein, est une déformation au niveau d’un champ scalaire. Nous montrons que cette idée est à rejeter et à remplacer par celle qui dit que la bulle est formée d’un fluide parfait. Nous réussissons à démontrer que ceci est la bonne distribution de matière dans une géométrie Schwarzschild-de Sitter, qu’elle satisfait toutes les conditions et que nous sommes capables de résoudre numériquement ses paramètres de pression et de densité. / We study different situations of matter distribution of a negative mass bubble. For the case of static and spherically symmetric bubbles, we start with the hypothesis saying that this kind of bubble, being a solution of Einstein equations, is a deformation of scalar field. We show that this idea must be rejected and replaced by another saying that the bubble is formed by a perfect fluid. We succeed to demonstrate that this is the proper matter distribution within Schwarzschild-De Sitter geometry, that it satisfies all conditions and that we’re capable of resolving numerically its parameters of pressure and density.

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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.