Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12113_Dissertação final Frederico Luiz Stey - PPGFis.pdf: 1267583 bytes, checksum: a6e63de9b9220b9a099ad800106ebc1c (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / Consideramos diferentes problemas ligados a modelos cosmológicos do tipo mundo- brana com uma (quinta) dimensão, não-compacta, a mais. Investigamos as opções para a introdução de matéria de origem geométrica no nosso universo, realizado como uma 3-brana imersa no espaço-tempo cinco-dimensional criado por um Buraco-Negro em AdS5. Começamos com a ação de Einstein com constante cosmológica negativa e com a 3-brana, posicionada perto da borda do espaço, cuja geometria induzida é a de uma cosmologia de FRW. Depois adicionamos termos descrevendo gases de 1- e 2-branas imersas dentro da 3-brana original. Mostramos que a densidade do fluido efetivo da matéria neste modelo tem os elementos do modelo cosmológico padrão, mas inclui dois novos termos: um gás de cordas cósmicas e um gás de branas. O problema principal estudado nessa dissertação é a descrição detalhada das possíveis evoluções dos universos, dependendo crucialmente das condições iniciais que são determinadas pelas relações entre os parâmetros cosmológicos. Mesmo que a natureza da densidade do fluido efetivo permaneça intacta, nós estabelecemos, nos casos mais simples (na ausência de poeira), que existem onze diferentes tipos de evolução do universo. Os métodos usados para a descrição da evolução dos universos e a descrição das mudanças (transições de fase) entre eles, são baseados no estudo de sistemas dinâmicos equivalentes às equações de Friedmann ou, no caso particular de radiação e constante cosmológica, na forma explícita das soluções exatas. Em todos os casos, a origem das diferenças entre as classes de soluções que encontramos (e da transição de fase entre elas) consiste na existência de pontos e linhas fixas no diagrama planar do sistema dinâmico, devido às diferenças entre as condições iniciais e à forma do potencial escalar na descrição equivalente do fluido efetivo.

SOUSA, Luís José Silveira de. Localização de campos em branas isotrópicas e anisotrópicas em seis dimensões. 2013. 106 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 2015-10-29T19:50:55Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_ljssousa.pdf: 2349787 bytes, checksum: 0cfd19f45aa8464f06fff4f4213b2802 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-11-03T19:47:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_ljssousa.pdf: 2349787 bytes, checksum: 0cfd19f45aa8464f06fff4f4213b2802 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T19:47:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_ljssousa.pdf: 2349787 bytes, checksum: 0cfd19f45aa8464f06fff4f4213b2802 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta tese propõe-se o estudo de mundos branas isotrópicos e anisotrópicos em seis dimensões. No que concerne às branas anisotrópicas é realizada a extensão de cinco para seis dimensões de um modelo de mundo brana com solução de ondas gravitacionais estacionárias. Não há preocupação quanto ao estudo da cosmologia mas, principalmente, evidencia-se os mecanismos de localização de campos em tais cenários. Em cinco dimensões a brana é gerada por um campo do tipo fantasma, o qual não satisfaz as condições de energia. Por esta razão no modelo em seis dimensões aqui apresentado houve a preocupação de que o mesmo seja gerado por matéria normal. No contexto de branas isotrópicas algumas soluções relevantes foram obtidas. Particularmente, foi construída uma 4-brana como solução das equações de Einstein em seis dimensões, sendo que neste caso a dimensão compacta pertence à brana e deve ser considerada pequena o suficiente para que a membrana possa representar o universo visível (compactificação híbrida). Esta solução representa uma brana espessa o que generaliza modelos já presentes na literatura, como o defeito tipo corda, por exemplo. Nessa geometria foi realizada a localização dos campos escalar, vetorial e fermiônico. Ainda no contexto de branas isotrópicas foi realizada a localização do campo de Kalb-Ramond em um defeito tipo corda. No que se refere aos modelos de branas anisotrópicas propostos aqui, foi possível generalizar o modelo de cinco para seis dimensões obtendo as seguintes soluções: um modelo de brana espessa anisotrópica, o qual generaliza o modelo de brana espessa homogênea referido anteriormente; uma versão mais simples deste modelo, em que se considera uma 4-brana fina em seis dimensões e dois outros modelos de brana anisotrópica com solução de ondas estacionárias sendo um na presença de matéria não normal e um outro gerado por matéria normal, o que vem a ser o resultado principal desta tese. Nesta geometria foi possível resolver o problema da hierarquia à maneira do que se obtém em modelos do tipo Randall-Sundrum. No que concerne à localização de campos em branas anisotrópicas foram considerados os campos escalar e fermiônico na brana fina antes referida. A localização para ambos os campos foi realizada com sucesso.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 2327569 bytes, checksum: ca3439fab38cd32060e0c6840cfb183d (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the original Randall􀀀Sundrum model, the 5D gravity is coupled to a negative cosmological constant and a 3􀀀brane sourced by a delta function. The solution in such setup is a symmetric solution given in terms of two copies of AdS5 spaces patched together along the 3􀀀brane. Although in this setup the fifth dimension is infinite the volume of the 5D bulk space is infinite because the geometry is warped. As a consequence this allows having graviton zero mode responsible for 4D gravity on the brane. This is not necessarily true for spaces whose volume diverges, because no zero mode emerges anymore. We investigate the localization of metastable 4D gravity around a assymetric flat brane and a bent dilatonic brane, embedded into a 5D space, that exists only up to distances suficiently small compared to a crossover scale. Far from such scale, 5D effects causing deviations in Newtonian potential. In this thesis, we present a study on this effect considering the location of massive gravity on a asymmetric flat brane and non-BPS and BPS bent dilatonic 3􀀀brane solutions of a supergravity 5D. The parameters control the thickness of the membrane also control the crossover scale of the first case. In the other hand, the cosmological constant on the bent brane controls the size of the crossover scale in second case. For suficiently small positive cosmological constant, that is in accord with the present observations, the crossover scale becomes very large. Thus, as emphasized in Gregory-Rubakov-Sibiryakov (GRS) and Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP) scenarios, we shall focus on the main beautiful characteristic of the 4D metastable gravity, that is the fact that where as gravity becomes four-dimensional for distances very much smaller than the crossover scale, it emerges as a 5D gravity for distances very much larger than such scale. In doing so, we will find the Newtonian potential induced by the gravity massive modes of a Schroedinger-like equation for the gravity fluctuations around the brane solutions. / No modelo de Randall􀀀Sundrum, a gravidade 5D está acoplada à uma constantecosmológica negativa e uma 3􀀀brana é originado por uma função delta. A solução nestaconfiguração é simétrica, e dada em termos de duas cópias de espaços AdS5 unidos ao longoda 3􀀀brana. Embora a quinta dimensão seja infinita, o volume formado pelo espaço maior5D é finito, pois a geometria é deformada e esta, permite termos um modo de zero grávitonresponsável pela gravidade 4D na brana. Isso não é necessário verdade para espaços cujovolume diverge, porque nenhum modo de zero emerge mais. Nós investigamos a localizaçãode gravidade 4D, metaestável, em torno de branas mergulhadas em um espaço 5D, que sóexiste até distâncias suficientemente pequenas em comparação com uma escala de crossover.Longe de tal escala, efeitos 5D desviam fortemente o potencial Newtoniano potencial. Nestatese, estudamos esse efeito, considerando a localização de gravidade em soluções tipo 3􀀀branaplana assimétrica, e 3􀀀branas curvas dilatônicas, não􀀀BPS e BPS, que se originam deuma supergravidade 5D. No primeiro caso, os parâmetros que controlam a largura da branaassimétrica também controlam o tamanho da escala de crossover. Por outro lado, a constantecosmológica (positiva) na brana curva dilatônica controla o tamanho da escala de crossoverno segundo caso. Para uma constante cosmológica suficiente pequena, que está de acordo comas observações atuais, a escala de crossover se torna muito grande. Tal como nos cenáriosde Gregory-Rubakov-Sibiryakov (GRS) e Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP), nosso foco é ainteressante característica da gravidade é metaestável 4D, para distâncias muito menoresdo que a escala de crossover, que surge como uma gravidade 5D para distâncias muito muitomaior do que tal escala. Ao fazer isso, vamos encontrar o potencial Newtoniano induzido pelosmodos massivos de gravidade oriundos de uma equação tipo Schroedinger para as flutuaçõesda gravidade em torno das soluções tipo branas.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-17T12:00:18Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 7270155 bytes, checksum: 94d354ad73c370abbc34bc7904858976 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T12:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 7270155 bytes, checksum: 94d354ad73c370abbc34bc7904858976 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This dissertation deals with localized solutions in several dimensions. Initially, we review some topics in classical theory of fields by using scalar fields both in flat and curved spacetime. Here they are: kinks, lumps, vortices, monopoles, dyons, cosmology with scalar fields and branes modeled by scalar fields. After this, we present some original results. Firstly, by introducing a real or integer parameter in the models, we study a way to go from kinks to compactons in models with standard dynamics and show how the procedure works in the braneworld scenario. Finally, by using the deformation method, we present new models that support compact structures and then study their linear stability. / Esta dissertação lida com soluções localizadas em diversas dimensões. Inicialmente, fazemos uma revisão de alguns tópicos em teoria clássica de campos usando campos escalares tanto no espaço plano como no espaço curvo. São eles: kinks, lumps, vórtices, monopolos, dyons, cosmologia com campos escalares e branas modeladas por campos escalares. A seguir apresentamos alguns resultados originais. Primeiramente, introduzindo nos modelos um parâmetro que pode ser real ou inteiro, estudamos uma maneira de ir de kinks para compactons em modelos com dinâmica padrão e mostramos como o procedimento funciona no cenário de mundo brana. Por fim, usando o método da deformação, apresentamos novos modelos que suportam estruturas compactas e estudamos sua estabilidade linear.

Nesta tese propÃe-se o estudo de mundos branas isotrÃpicos e anisotrÃpicos em seis dimensÃes. No que concerne Ãs branas anisotrÃpicas à realizada a extensÃo de cinco para seis dimensÃes de um modelo de mundo brana com soluÃÃo de ondas gravitacionais estacionÃrias. NÃo hà preocupaÃÃo quanto ao estudo da cosmologia mas, principalmente, evidencia-se os mecanismos de localizaÃÃo de campos em tais cenÃrios. Em cinco dimensÃes a brana à gerada por um campo do tipo fantasma, o qual nÃo satisfaz as condiÃÃes de energia. Por esta razÃo no modelo em seis dimensÃes aqui apresentado houve a preocupaÃÃo de que o mesmo seja gerado por matÃria normal. No contexto de branas isotrÃpicas algumas soluÃÃes relevantes foram obtidas. Particularmente, foi construÃda uma 4-brana como soluÃÃo das equaÃÃes de Einstein em seis dimensÃes, sendo que neste caso a dimensÃo compacta pertence à brana e deve ser considerada pequena o suficiente para que a membrana possa representar o universo visÃvel (compactificaÃÃo hÃbrida). Esta soluÃÃo representa uma brana espessa o que generaliza modelos jà presentes na literatura, como o defeito tipo corda, por exemplo. Nessa geometria foi realizada a localizaÃÃo dos campos escalar, vetorial e fermiÃnico. Ainda no contexto de branas isotrÃpicas foi realizada a localizaÃÃo do campo de Kalb-Ramond em um defeito tipo corda. No que se refere aos modelos de branas anisotrÃpicas propostos aqui, foi possÃvel generalizar o modelo de cinco para seis dimensÃes obtendo as seguintes soluÃÃes: um modelo de brana espessa anisotrÃpica, o qual generaliza o modelo de brana espessa homogÃnea referido anteriormente; uma versÃo mais simples deste modelo, em que se considera uma 4-brana fina em seis dimensÃes e dois outros modelos de brana anisotrÃpica com soluÃÃo de ondas estacionÃrias sendo um na presenÃa de matÃria nÃo normal e um outro gerado por matÃria normal, o que vem a ser o resultado principal desta tese. Nesta geometria foi possÃvel resolver o problema da hierarquia à maneira do que se obtÃm em modelos do tipo Randall-Sundrum. No que concerne à localizaÃÃo de campos em branas anisotrÃpicas foram considerados os campos escalar e fermiÃnico na brana fina antes referida. A localizaÃÃo para ambos os campos foi realizada com sucesso.

Esta dissertação visa realizar um estudo acerca dos modelos de mundo brana no contexto proposto por Randall e Sundrum. O trabalho focaliza as perturbações de spin 0 no espaço-tempo de Kerr tomado como um mundo brana 4-dimensional. Para isso apresentamos os principais aspectos da Relatividade Geral de Einstein, bem como perturbações em métricas que descrevem buracos negros. Fizemos uma revisão dos modelos de Randall-Sundrum, suas motivações e tentativas de descrever buracos negros na brana. Por m a perturbação escalar da corda negra em rotação (Kerr-Randall-Sundrum) e o fenômeno de super-radiação são analisados. / This dissertation aims at studying the braneworld models in the context proposed by Randall and Sundrum. The focus is on the spin-0 perturbations in the Kerr space-time as a 4- dimensional braneworld. The work deals the main aspects of Einstein General Relativity as well as perturbations of black holes metrics. We also review the Randall-Sundrum models and their motivations and attempts to describe braneworld black holes. In the end the Kerr-Randall-Sundrum black string scalar perturbation and superradiance are obtained.

Esta dissertação visa realizar um estudo acerca dos modelos de mundo brana no contexto proposto por Randall e Sundrum. O trabalho focaliza as perturbações de spin 0 no espaço-tempo de Kerr tomado como um mundo brana 4-dimensional. Para isso apresentamos os principais aspectos da Relatividade Geral de Einstein, bem como perturbações em métricas que descrevem buracos negros. Fizemos uma revisão dos modelos de Randall-Sundrum, suas motivações e tentativas de descrever buracos negros na brana. Por m a perturbação escalar da corda negra em rotação (Kerr-Randall-Sundrum) e o fenômeno de super-radiação são analisados. / This dissertation aims at studying the braneworld models in the context proposed by Randall and Sundrum. The focus is on the spin-0 perturbations in the Kerr space-time as a 4- dimensional braneworld. The work deals the main aspects of Einstein General Relativity as well as perturbations of black holes metrics. We also review the Randall-Sundrum models and their motivations and attempts to describe braneworld black holes. In the end the Kerr-Randall-Sundrum black string scalar perturbation and superradiance are obtained.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1997320 bytes, checksum: 4c8f461d3c824767b9436a0f9d6abfff (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis discusses the mathematical formalism to obtain solutions of topological defects in theories of field with modified dynamics. We will check that defect solutions, in generalized theories, can be obtained so much in 4-dimensional spacetime of Minkowski as in a spacetime with extra dimension of the deformed geometry. Will be shown both in four-dimensional spacetime as in spacetime as an extra dimension, that the solution characteristics, such as energy density and perturbative spectrum, which appears in the theories with modified dynamic may be profoundly diferent from those that arise in the theories with dynamics standard. We also find the necessary conditions for that the energy density and the perturbative spectrum remain unchanged compared to that obtained in a theory with dynamics standard. In the case of a defect in a spacetime of extra dimension with warped geometry, we use models with generalized dynamic to describe the so-called braneworld scenarios. The study of brane will be divided into two parts: in the first the modification will be performed in the dynamics of the Lagrangian density and the second will be an analogy to called gravity F(R), being added new terms dependent of scalar curvature in the action of Einstein-Hilbert. / Esta tese discute o formalismo matemático para se obter soluções de defeitos topológicos em teorias de campo com dinâmica modificada. Verificaremos que soluções de defeito, em teorias generalizadas, podem ser obtidas tanto no espaço tempo quadridimensional de Minkowski como em um espaço tempo de dimensão extra com geometria deformada. Será mostrado, tanto no espaço tempo quadridimensional, quanto no espaço tempo de dimensão extra, que as características da solução, como densidade de energia e espectro perturbativo, que surge nas teorias com dinâmica modificada, podem ser profundamente distintas das que surgem nas teorias com dinâmica padrão. Encontraremos também quais as condições necessárias para que a densidade de energia e espectro perturbativo permaneçam inalterados em relação ao obtido em uma teoria com dinâmica padrão. Em se tratando de defeito em um espaço tempo de dimensão extra com geometria deformada, utilizaremos modelos com dinâmica generalizada para descrever os chamados cenários de mundo brana. O estudo de brana será dividido em duas partes: na primeira será realizada uma modificação na dinâmica da densidade de lagrangiana e na segunda será feito uma analogia às chamadas gravidade F(R), sendo adicionado novos termos dependentes do escalar de curvatura à ação Einstein-Hilbert.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Esta tese apresenta o estudo de localizaÃÃo de campos em cenÃrios de branas em cinco e em seis dimensÃes. Utilizamos mÃtodos numÃricos adequados para estudarmos os modos massivos dos campos gravitacional, vetorial e espinorial sobre vÃrios modelos de mundo-brana. A proprosta dos modelos de branas à solucionar alguns dos problemas fundamentais em aberto na FÃsica de PartÃculas e na Cosmologia, tais como a imensa discrepÃncia entre as escalas de Planck e da teoria eletrofraca, a origem da matÃria escura, a aceleraÃÃo cÃsmica e o valor da constante cosmolÃgica. Basicamente, a hipÃtese de mundo-branas propÃe que o nosso universo à um defeito topolÃgico possuindo as quatro dimensÃes espaÃo-temporais usuais imerso em um espaÃo de dimensÃo maior, chamado de bulk. Para que as lei fÃsicas quadridimensionais sejam restabelecidas, à necessÃrio que os campos tenham seu modo zero localizado. Isto significa dizer que a soluÃÃo para massa nula seja finita. Ademais, as soluÃÃes com massa diferente de zero, chamadas de modos massivos de Kaluza-Klein (KK), merecem atenÃÃo especial. Tais modos possuem implicaÃÃes fenomenolÃgicas importantes. Por exemplo, para o campo gravitacional, a torre de estados massivos de KK fornece uma correÃÃo na lei de Newton para curtas distÃncias. Apenas os modelos singulares possuem soluÃÃes exatas, os conhecidos modelos de Randall-Sundrum (RS) em cinco dimensÃes e de Gherghetta-Shaposhnikov (GS) em seis dimensÃes. No entanto, tais modelos receberam vÃrias extensÃes onde a brana deixou de ser singular, passando a ter uma espessura e, consequentemente, uma estrutura interna rica. As equaÃÃes dos modos massivos, de maneira geral, sÃo descritas por problemas de Sturm-Liouville e nÃo possuem soluÃÃo analÃtica sendo necessÃria a utilizaÃÃo de mÃtodos numÃricos para se obter uma soluÃÃo aproximada. A resoluÃÃo direta da equaÃÃo de Sturm-Liouville era atà entÃo evitada na literatura. Nesta tese, obtemos o espectro e as autofunÃÃes dos campos utilizando mÃtodos de discretizaÃÃo em vÃrios modelos de branas espessas. Com isso, pudemos calcular de forma direta a correÃÃo na lei de Newton da gravitaÃÃo devido à torre de estados de Kaluza-Klein para vÃrios modelos de mundo-brana. A abordagem desenvolvida aqui à de grande proveito, podendo ser utilizada como uma ferramenta de seleÃÃo para modelos de branas, determinando quais modelos possuem implicaÃÃes fenomenolÃgicas que concordem com futuras medidas experimentais de desvios no potencial gravitacional.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-07-05T11:27:51Z No. of bitstreams: 1 rafaelleitefernandes.pdf: 295519 bytes, checksum: 990b7a9657e1e2be2738bb9b3dd7cf04 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-08T15:19:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaelleitefernandes.pdf: 295519 bytes, checksum: 990b7a9657e1e2be2738bb9b3dd7cf04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T15:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaelleitefernandes.pdf: 295519 bytes, checksum: 990b7a9657e1e2be2738bb9b3dd7cf04 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho vamos mostrar que o sistema chamado de “mundo brana” para representar o nosso Universo, introduzido por Randall-Sundrum (RS) no fim dos anos noventa, pode ser na verdade representado por branas curvas no espaço de de Sitter e Anti-de Sitter. Originalmente o sistema RS representaria um Universo com cinco dimensões onde o modelo padrão ficaria confinado em uma brana e os grávitons ficariam confinados na outra brana. Este sistema foi construído com uma métrica de Minkowski “torcida” com cinco dimensões onde os grávitons, responsáveis pelo campo gravitacional no modelo padrão, se deslocariam através da quinta dimensão, que por sua vez é infinita. E a ação padrão da relatividade geral, a ação de Einstein-Hilbert, foi a utilizada por RS. Neste trabalho de dissertação de mestrado vamos adotar uma ação modificada usada atualmente para explicar efeitos cosmológicos como a energia escura e a expansão do Universo por exemplo, ou seja, a ação com uma gravitação modificada chamada de f(R). Aqui vamos usar uma f(R) totalmente generalizada e suas consequências cosmológicas e viabilidade serão analisadas. Finalmente, vamos demonstrar que as partículas do modelo padrão estão confinadas nesta brana curva. Os resultados obtidos aqui generalizam totalmente outros resultados obtidos na literatura atual sobre mundo brana com branas grossas e são por isso, originais e serão submetidos à publicação. / In this work we will show that the so-called “brane world” framework introduced by Randall-Sundrum (RS), to represent our Universe, at the late nineties can be represented in fact by bent branes in de Sitter and Anti-de Sitter space with a generalized model for gravity. At the beginning, the RS scenario represent a Universe in five dimensions where the Standard Model is confined in one brane and the gravitons were confined in the another one. This model was build with a warped Minkowski metric with five dimensions where the gravitons, which are responsible by the gravitational field, are able to move through the fifth dimension, which is infinity. The standard general relativity action, namely, the Einstein-Hilbert action, was the one used by RS. In this Master dissertation we will adopt a modified action used at present to explain some cosmological effects like dark energy and Universe expansion, for example, i.e., we will use an action with a modified gravitation called f(R). However, here we will use a generalized f(R) and their cosmological consequences and viability will be analyzed. Finally, we will show that the particles of the Standard Model are confined at this bent brane. The results obtained here generalize altogether the others results obtained in the current literature concerning braneworlds with thick branes and are, consequently, new ones, which will be published elsewhere.