Estudamos a entropia em várias situações na gravidade, verificando se seu comportamento é holográfico, obedecendo à lei de área de Bekenstein. Inicialmente, usando o método da \"parede de tijolos\", calculamos, em diversos casos, a entropia estatística de um campo escalar num fundo não trivial. Tal fundo é gerado por buracos negros de 4 ou 5 dimensões com cargas. A fórmula da entropia de Bekenstein é geralmente satisfeita, mas algumas correções são discutidas no caso pentadimensional. Este método é também aplicado para soluções tipo buracos negros na gravidade de Lovelock. Resulta que o método de \"parede de tijolos\", apesar de correto para a teoria de Einstein-Hilbert, pode não ser válido em geral, o que também acontece com a lei área. Algumas propriedades concernentes à teoria de cordas, especialmente a tecnologia das D-branas, são revistas naqueles aspectos necessários para este trabalho. Também estudamos e calculamos o limite superior da entropia para a gravidade de Lovelock. Finalmente, verificamos a validade do princípio holográfico num universo de (4 + n) dimensões numa fase inflacionária assimétrica. / We study the entropy for various situations in gravity, checking whether its behavior is holographic, obeying Bekensteins area law. First, using the brick wall method, we compute the statistical entropy of a scalar field in a nontrivial background in different cases. Such a background is generated by four and five dimensional black holes with charges. The Bekenstein entropy formula is generally obeyed, but corrections are discussed in the latter case. This method is applied also to the black hole solutions of the Lovelock gravity. It turns out that the brickwall method, through correct for the Einstein-Hilbert theory, may fail in general. The same happens to the area law. Some properties concerning string theory, especially the D-branes technology, are reviewed while necessary to this work. Furthermore, we study and compute the upper limit of the entropy for the Lovelock gravity. Finally, we check the validity of the holographic principle in a (4+n) dimensional universe in an asymmetric inflationary phase.

Estudamos a entropia em várias situações na gravidade, verificando se seu comportamento é holográfico, obedecendo à lei de área de Bekenstein. Inicialmente, usando o método da \"parede de tijolos\", calculamos, em diversos casos, a entropia estatística de um campo escalar num fundo não trivial. Tal fundo é gerado por buracos negros de 4 ou 5 dimensões com cargas. A fórmula da entropia de Bekenstein é geralmente satisfeita, mas algumas correções são discutidas no caso pentadimensional. Este método é também aplicado para soluções tipo buracos negros na gravidade de Lovelock. Resulta que o método de \"parede de tijolos\", apesar de correto para a teoria de Einstein-Hilbert, pode não ser válido em geral, o que também acontece com a lei área. Algumas propriedades concernentes à teoria de cordas, especialmente a tecnologia das D-branas, são revistas naqueles aspectos necessários para este trabalho. Também estudamos e calculamos o limite superior da entropia para a gravidade de Lovelock. Finalmente, verificamos a validade do princípio holográfico num universo de (4 + n) dimensões numa fase inflacionária assimétrica. / We study the entropy for various situations in gravity, checking whether its behavior is holographic, obeying Bekensteins area law. First, using the brick wall method, we compute the statistical entropy of a scalar field in a nontrivial background in different cases. Such a background is generated by four and five dimensional black holes with charges. The Bekenstein entropy formula is generally obeyed, but corrections are discussed in the latter case. This method is applied also to the black hole solutions of the Lovelock gravity. It turns out that the brickwall method, through correct for the Einstein-Hilbert theory, may fail in general. The same happens to the area law. Some properties concerning string theory, especially the D-branes technology, are reviewed while necessary to this work. Furthermore, we study and compute the upper limit of the entropy for the Lovelock gravity. Finally, we check the validity of the holographic principle in a (4+n) dimensional universe in an asymmetric inflationary phase.

The gauge/string duality, a.k.a. the holographic principle is a profound assertion that emerged from string theory. It relates strongly-coupled gauge theories to weakly coupled string theories living in a higher-dimensional curved geometry. Nevertheless, it is a conjecture, and only a few instances of its more concrete form, the AdS/CFT correspondence, are well-understood. The most well-studied example is the duality between N=4 SYM, which is a CFT, and type IIB string theory in AdS5xS5 background. Generalization to less symmetric cases is a must, and the next logical step is to add a mass scale to N=4 SYM, therefore breaking its conformal symmetry and leading to N=2* SYM, the theory we study in this thesis. It is supersymmetric enough to employ the powerful localization method that reduces its partition function to a matrix model. We will see that the mass scale causes non-trivial phase structures in its vacuum configuration, visible in the holographic regime. We will probe them using Wilson loops in different representations of the gauge group. On the other hand, the dual supergravity background was derived by Pilch-Warner, making N=2* theory an explicitly testable non-conformal holographic case, which is a rare example. We will prove that the duality works for the dual observables (string action, D-branes) we managed to compute, even at a quantum-level.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-21T14:32:11Z No. of bitstreams: 1 rodrigomachadodepaula.pdf: 916339 bytes, checksum: 430b9be0b67c1ae2c2713dc483ebcfc3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-22T12:52:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigomachadodepaula.pdf: 916339 bytes, checksum: 430b9be0b67c1ae2c2713dc483ebcfc3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T12:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigomachadodepaula.pdf: 916339 bytes, checksum: 430b9be0b67c1ae2c2713dc483ebcfc3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Este trabalho foi inspirado pelo artigo [1] “New bounds for Tsallis parameter in a noncommutativephase-spaceentropicgravityandnonextensiveFriedmannequations”. Inicialmente, é apresentada uma nova teoria que deriva a lei de gravitação de Newton, segunda lei e Relatividade Geral do ponto de vista termodinâmico. Além disso, é apresentada a teoria estatística não-extensiva de Tsallis onde sua principal característica é a inserção do parâmetro q que mede o grau de não-extensividade. Novos limites para este parâmetro são calculados, em um espaço de fases não-comutativo. As equações de Friedmann são derivadas a partir do princípio holográfico e uma generalização não-extensiva para estas equações também é apresentada. Ao final, é feita uma análise dos parâmetros cosmológicos incorporando-se propriedades não-extensivas. / This work was inspired by the article [1] “New bounds for Tsallis parameter in a noncommutative phase-space entropic gravity and nonextensive Friedmann equations”. First of all, it is presented a new theory that obtains Newton’s law for gravity, second law and General Relativity from termodynamics. Moreover, it is also presented the Tsallis’s nonextensive statistical theory where the principal feature is the insertion of q parameter which quantifies the degree of nonextensivity. New bounds are obtained for this parameter, in a noncommutative phase-space. The Friedmann equations are developed from holographic principles and a nonextensive generalization for this equations are also presented. Finally, it is made an analyses from cosmological parameters proposing nonextensivity properties.

Die Arbeit beschäftigt sich mit zwei Themen: den nichtkommutativen Yang-Mills-Theorien und der AdS/CFT-Korrespondenz. Im ersten Teil wird eine teilweise Aufsummation der theta-entwickelten Störungstheorie untersucht. Letztere stellt einen Weg dar, nichtkommutative Yang-Mills-Theorien mit beliebigen Eichgruppen G als Störungsentwicklung im Nichtkommutativitätsparameter theta zu definieren. Es wird gezeigt, daß man im Fall, daß G eine echte Untergruppe von U(N) ist, die ungleich einer U(M) ist (M / This thesis addresses two topics: noncommutative Yang-Mills theories and the AdS/CFT correspondence. In the first part we study a partial summation of the theta-expanded perturbation theory. The latter allows one to define noncommutative Yang-Mills theories with arbitrary gauge groups G as a perturbation expansion in the noncommutativity parameter theta. We show that for G being a subset of U(N) but not equal to U(M), M

[pt] Este trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de uma antena HAIA (Holographic Artificial Impedance Antenna) para potenciais aplicações em sistemas de satélites nas bandas X (8 - 12 GHz) e Ku (12 - 18 GHz), bem como na frequência de terahertz. Como prova de conceito, o protótipo é criado para operar na banda K (18 - 27 GHz), especificamente na frequência de 18,4 GHz. O HAIA é um tipo de antena com ondas vazadas, com um princípio operacional único para radiação de feixe controlado. Devido às suas amplas propriedades de radiação, o grau de liberdade do projeto nos permite explorar o comportamento de resposta da antena e diferentes parâmetros para sua modelagem são estudados. O projeto da antena obedece à teoria estabelecida para a radiação de ondas vazadas na conversão de uma onda de superfície para uma onda com vazamento, onde uma AIS (Artificial Impedance Surface) é caracterizada e distribuída em um substrato dielétrico usando o princípio holográfico desenvolvido no sistema óptico. A fim de minimizar as dimensões da antena, uma fonte planar é estudada para gerar uma onda de superfície e comparada com o desempenho da alimentação de onda de superfície convencional neste tipo de estrutura. Os diferentes projetos são avaliados para a conclusão do melhor resultado e comparados com outros trabalhos. O protótipo final é fabricado para testes experimentais, onde os resultados provam que a antena projetada responde às características modeladas, com uma boa concordância entre os resultados simulados e medidos. / [en] This work aims to present the development of a holographic artificial impedance antenna (HAIA) for potential applications in satellite systems in the X (8 - 12 GHz) and Ku (12 - 18 GHz) bands, as well as in the frequency of terahertz. As a proof of concept, the prototype is created to operate in the K (18 - 27 GHz) band, specifically at the design frequency of 18.4 GHz. HAIA is a kind of leaky-wave antenna (LWA) with a unique operating principle for controlled beam radiation. Due to their radiation characteristics are broad, and the degree of design freedom allows us to explore the antenna performance, different parameters are studied for modeling. The antenna design obeys the established theory for the leaky-wave radiation in the conversion of a surface wave into a leaky-wave, where an artificial impedance surface (AIS) is characterized and distributed on a dielectric substrate using the holographic principle developed in the optical system. In order to minimize the dimensions of the HAIA, a planar surface wave launcher is studied and compared with the performance of conventional surface wave feeding used in this type of structure. A series of designs are evaluated for the conclusion of the best result and compared with other works. The final prototype is manufactured for experimental tests, where the results show that the designed antenna responds to the modeled characteristics with a good agreement between the simulated and measured results.

<p>We discuss various aspects of D-branes in string theory and holography in string theory and loop quantum gravity. </p><p>One way to study D-branes is from a microscopic perspective, using conformal field theory techniques. For example, we investigate the question of how D-branes can be introduced into orbifolded theories. Another way to study D-branes is from a space-time perspective. An example is provided by unstable D-branes, where we compute an effective action describing the decay of a bosonic D-brane. </p><p>The holographic principle is a proposed duality which suggests that a theory in any region has a dual description on the boundary. We explore two examples: (1) The area law for the entropy of a black hole in the framework of loop quantum gravity, related to particular regularizations of the area operator. (2) The AdS/CFT correspondence proposal, where we investigate a string pulsating on AdS using spin chains.</p>

We discuss various aspects of D-branes in string theory and holography in string theory and loop quantum gravity. One way to study D-branes is from a microscopic perspective, using conformal field theory techniques. For example, we investigate the question of how D-branes can be introduced into orbifolded theories. Another way to study D-branes is from a space-time perspective. An example is provided by unstable D-branes, where we compute an effective action describing the decay of a bosonic D-brane. The holographic principle is a proposed duality which suggests that a theory in any region has a dual description on the boundary. We explore two examples: (1) The area law for the entropy of a black hole in the framework of loop quantum gravity, related to particular regularizations of the area operator. (2) The AdS/CFT correspondence proposal, where we investigate a string pulsating on AdS using spin chains.