Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-07T18:20:05Z No. of bitstreams: 1 PauloPinheiro.pdf: 740954 bytes, checksum: 7a586404eb9969daad1f2c29dbbf0b42 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:20:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloPinheiro.pdf: 740954 bytes, checksum: 7a586404eb9969daad1f2c29dbbf0b42 (MD5) Previous issue date: 2009-07-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The possibility of spontaneous breaking of Lorentz symmetry in the context of string theory appeared in 1990´s as an element capable to direct new ways for developing physics at Planck scale. Possible breaking of Lorentz invariance is seen as a characteristic of the physics beyond the usual Model Standard, that forbids such breaking in its structure. The observation of Lorentz breaking (LV) at lower energies can be seen as an evidence of occurrence of Lorentz spontaneous breaking at Planck scale, with important consequence for the development of the quantum gravitation theory. This work aims at studying the LV effects in a regime of low energies, more necessarily in the context of the Maxwell electrodynamics, in the presence of the CPT-even term (W∝υρφF∝υFρφ) of the standard model extension. In the first part of the work, we deal with the electrodynamics stemming from the parity-odd sector of the tensor W∝υρφ, where the electric and magnetic sectors are connected by the breaking parameter (violating vector k). The method of Green is then used to yield the classic solutions for this electrodynamics. It is observed that Lorentz-violating coefficients contribute in first order for the electric and magnetic sectors. An experiment of feasible accomplishment in laboratory is considered for stipulating an upper bound for the background magnitude (k < 10−16). In the sequel we deal with the electrodynamics stemming from the parity-even sector of the tensor W∝υρφ. The solutions for the electric and magnetic sector are attained similarly by the Green method. With such solutions, we are able to impose an upper bound on the parameters: (eκe−)ib < 2.9 × 10−20. Finally, we evaluate the gauge propagator of this theory, both for the parity-even and the parity-odd sectors. We then use it to analyze the stability, causality and unitary of this model. Keywords: Maxwell electrodynamics, Lorentz symmetry, Classical solutions, / A possibilidade de violação espontanea da simetria de Lorentz no contexto da teoria das cordas surgiu nos anos 90 como um elemento capaz de direcionar novos caminhos para a fısica na escala de Planck. Possíveis violações da invariância de Lorentz são vistas como uma caracterıstica da fısica além do Modelo Padrão usual, que proíbe tal violação em sua estrutura. A observação da violação de Lorentz (VL) em mais baixas energias pode ser vista como uma evidência da ocorrência do mecanismo de quebra espontanea na escala de Planck, com importantes consequências para o desenvolvimento da teoria da gravitação quantica. Este trabalho propõe-se a estudar efeitos da VL em um regime de baixas energias, mais precisamente no contexto da eletrodinâmica de Maxwell modificada pelo termo CPT-par (W∝υρφF∝υFρφ) do Modelo Padrão Estendido. Na primeira parte do trabalho, tratamos a eletrodinamica resultante do setor de paridade ímpar do tensor W∝υρφ, em que os setores elétrico e magnético são acoplados pelo parâmetro de quebra (vetor violador k). Usa-se então o método de Green para obter as soluções clássicas desta eletrodinâmica. Observa-se que os coeficientes violadores de Lorentz contribuem em primeira ordem para os setores elétrico e magnético. Propõe-se um experimento de factível realização em laboratório, para estipular um limite superior para a magnitude do ”background”(k < 10−16). Tratamos em seguida a eletrodinâmica advinda do setor de paridade par. As soluções para o setor elétrico e magnético são obtidas similarmente pelo método de Green. Com tais soluções, conseguimos impor um limite superior sobre os parâmetros: (eκe−)ib < 2.9 × 10−20. Por fim, calculamos o propagador desta teoria, tanto para o setor paridade-par quanto para o setor paridade ímpar, e usamo-lo para obter informações sobre a causalidade, estabilidade e unitariedade do modelo.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-08T17:41:35Z No. of bitstreams: 1 filipedeoliveirasalles.pdf: 1084931 bytes, checksum: 31cdfab02357cfd8fbfb1b5400596728 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-26T19:07:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 filipedeoliveirasalles.pdf: 1084931 bytes, checksum: 31cdfab02357cfd8fbfb1b5400596728 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T19:07:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 filipedeoliveirasalles.pdf: 1084931 bytes, checksum: 31cdfab02357cfd8fbfb1b5400596728 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese exploramos diferentes aspectos da gravitação e as necessidades de realizar-se modificações. Iniciaremos abordando modificações "clássicas" e, em seguida, estudamos o comportamento da dinâmica de perturbações métricas na gravitação com correções quânticas induzidas pela anomalia. Obtemos a equação para ondas gravitacionais nesta teoria em um fundo homogêneo e isotrópico geral e, em seguida, verificamos a estabilidade deste mesmo fundo com relação às perturbações. Analisamos o comportamento das perturbações durante o período inflacionário, na fase estável da inflação de Starobinsky Modificada, além dos casos de radiação e matéria. A estabilidade de perturbações métricas em teorias com derivadas de ordem superior da gravidade depende da escala de energia das condições iniciais de tais perturbações. Mostramos que, pelo menos nos casos de fundos cosmológicas específicos, fantasmas massivos não físicos que estão presentes no espectro de tais teorias não irão "crescer" como excitação física, permanecendo no estado de vácuo. Isso irá ocorrer até que a frequência inicial da perturbação chegue próximo da escala de energia de Planck. Assim as versões existentes das teorias renormalizáveis e superrenormalizáveis podem ser vistas como teo-rias efetivas satisfatórias para Gravitação Quântica. / In this thesis we look for different aspects of gravitation and the need to make modifications. We start looking for "classic" modifications and then we study the dynamic behavior of metric perturbations in gravity with anomaly-induced quantum corrections. We obtain the equation for gravitational waves in this theory in a homogeneous and isotropic background and then we verify the stability of this with respect to perturbations. We analyze the behavior of perturbations during the inflationary period, the stable phase of the modified Starobinsky inflation, besides the radiation and matter cases. The stability of metric perturbations in higher-derivative gravity theories depends on the energy scale of the initial conditions. We show that, at least in cases of specific cosmological backgrounds, nonphysical massive ghosts that are present in the spectrum of such theories will not "grow-up", remaining in the vacuum state. This will occur until the initial frequency of the perturbations reaches near the Planck energy scale. Thus renormalizable and superrenormalizable theories can be seen as satisfactory effective theories for quantum gravity.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-06T20:31:13Z No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 658387 bytes, checksum: 1df4b4e3039b37f11e39d47fde182d45 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T20:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 658387 bytes, checksum: 1df4b4e3039b37f11e39d47fde182d45 (MD5) Previous issue date: 2008-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / In this work, we investigate some significant aspects of the Maxwell-Carroll-Field- Jackiw-Proca (MCFJP) electrodynamics. This electrodynamics is built through the im- plementation of the Carroll-Field-Jackiw(CFJ) term on the Proca Lagrangian. The CFJ term is the CPT odd term of the gauge sector of the Standard Model Extension. First, we verify under which circumstances this model yields a consistent Quantum Field The- ory (QFT) capable of describing the interactions mediated by photons. In this sense, the propagator ‹Aα(k)Av (k)› is carried out, with the dispersion relations and associated propagation modes being determined. Then, we verify which of these modes are stable, causal and unitary. Only when the theory is causal, stable and unitary, we can say that it can be consistently quantized. It follows that the MCFJP electrodynamics is consistent only for a purely space-like background field, Vα = (0; v). A posteriori, we investigate the classical solutions (static and stationary) of MCFJP electrodynamics. The starting point is the wave equation for the gauge field A (r), which through the use of Green Method, yields explicit expressions for A (k). For a purely time-like background field, Vα= (v0; 0), an exponentially decreasing solution for the electric sector is obtained, equal to the Maxwell-Proca solution. Therefore, the background does not promote any change in electric sectors of the MCFJP and MCFJ electrodynamics. On the other hand, the magnetic sector is changed: for stationary currents, it displays an oscillating behavior [in Maxwell-Proca (MP) electrodynamics, these solutions have an exponentially decreasing behavior]. In the limitMA!0, we obtain the stationary field B(r) ofMCFJ electrodynam- ics (oscillating behavior), which is compatible with the emission of Cerenkov radiation. For a purely space-like background, V = (0; v), we obtain stationary solutions at second order in v, assuming v2 M2 A ; and v jj r. It appears that both magnetic and electric sectors display exponentially decreasing solutions, which recover those ones of the MP electrodynamics in the limit v → 0. / Neste trabalho, objetiva-se investigar significativos aspectos da eletrodinâmica de Maxwell-Carroll-Field-Jackiw-Proca (MCFJP). Esta eletrodinâmica é construída via a implementação de campos de fundo (backgrounds), responsáveis pela violação da invariância de Lorentz, no setor de gauge puro do Modelo Padrão usual. Primeiramente, averigua-se sob quais circunstâncias é possível a definição de uma Teoria Quântica de Campo (TQC) consistente, ou seja, capaz de descrever as interações mediadas por fótons. Neste ínterim, calcula-se o propagador ‹Aα(k)Av (k)›, relações de dispersão e modos de propagação associados. Em seguida, identifica-se quais destes modos são estáveis, cau- sais e unitários. Apenas quando a teoria é causal, estável e unitária, pode-se dizer que a mesma pode ser consistentemente quantizada. Conclui-se que a eletrodinâmica deMCFJP é consistente apenas apenas para o caso de um background tipo-espaço, Vα = (0; v). Na sequência, investiga-se as soluções clássicas (estáticas e estacionárias) para a eletrodinâmica de MCFJP. Calcula-se a equação de onda para o setor Av(r) e, via a implementação do Método de Green, expressões explícitas para Av(k). Para um background tipo-tempo, Vα= (v0; 0), resulta um setor elétrico exponencialmente decrescente. No limite MA!0, conclui-se que o background não promove alteração nos setores elétricos das eletrodinâmicas de MCFJP e MCFJ. Já o setor magnético é alterado: quando gerado por cargas em movimento estacionário, este exibe um comportamento oscilante [na eletrodinâmica de Maxwell-Proca (MP), as soluções são exponencialmente decrescentes]. No limite MA→0, obtém-se o campo B(r) estacionário de MCFJ (comportamento oscilante), o qual é compatível com a emissão de radiação Cerenkov. Para um background tipo-espaço, Vα = (0; v), obtém-se soluções estacionárias em segunda ordem em v, e supondo v / r, v2≪ M2 A. Verifia-se que ambos os setores elétrico e magnético exibem soluções exponencialmente decrescentes, as quais, no limite v → 0, reproduzem aquelas da eletrodinâmica de MP.