L'objectiu del projecte era el d'estudiar diversos aspectes dels forats negres en dimensions més altes que quatre. Concretament, volíem estudiar els anells negres en cinc dimensions amb l'objectiu de generalitzar les solucions existents i obtenir-ne de noves. En primer lloc hem construït un anell negre no supersimètric amb càrregues D1-D5-P mitjançant una sèrie de "boosts" i dualitats. Hem pogut construir aquesta nova solució gràcies al fet que hem utilitzat una solució de partida amb tres càrregues dipolars independents. En el límit supersimètric però només podem recuperar la solució supersimètrica amb tres càrregues conservades i dues càrregues dipolars. Hem obtingut una nova solució d'anell negre amb rotació a la dos-esfera. L'anell negre original en canvi presenta rotació i al llarg de la u-esfera. La nostra solució però presenta singularitats còniques. Ara bé, aquesta solució proporcionà evidències de l'existència d'un anell negre amb doble rotació. Hem construït també un saturn negre. Aquesta nova solució en cinc dimensions consta d'un forat negre de Myers-Perry envoltat per un anell negre. Per tal que la configuració estigui en equilibri, ambdós objectes presenten rotació independent al pla de l'anell. Hem obtingut aquesta solució exacta mitjançant el mètode de Belinsky-Zakharov.En el context de la correspondència AdS/CFT, hem estudiat la geometria dels forats negres supersimètrics en AdS(5). Totes les solucions conegudes estan determinades per un espai base de Kähler que depen, en principi, d'una funció arbitrària. Supersimetria imposa que aquesta funció hagi d'obeïr una equació de sisè ordre.Finalment, hem construït totes les solucions supersimètriques de supergravetat en onze dimensions (teoria M a baixes energies) amb un factor AdS(3). Aquestes solucions han de ser duals a teories superconformes amb diverses supersimetries. També hem fet una proposta sobre les propietats geomètriques globals de tota solució supersimètrica amb una teoria de camps dual. / The goal of this project was to study various aspects of higher dimensional black holes. More specifically, we wanted to study black rings in five dimensions with the objective of generalising the existing solutions and find new ones. In a first instance, we constructed a non-supersymmetric black ring with D1-D5-P charges by means of a sequence of boosts and dualities. In order to construct this solution, it was key to start with a seed solution with three dipole charges. In the supersymmetric limit, we can only recover the supersymmetric solution with three charges and two dipoles. We have constructed a black ring with a rotating two-sphere. The original black ring carried angular momentum along the S1. However, our solution has conical singularities. This solution gave evidence in favour of the existence of a doubly spinning black ring.We have also constructed a black saturn. This solution in five dimensions consists of a Myers-Perry black hole surrounded by a black ring. In order for this configuration to be in equilibrium, both black objects have to have rotation in the plane of the ring. We have contructed this solution by means of the Belinsky-Zakharov technique. In the context of the AdS/CFT correspondence, we have studied the geometry of the known supersymmetric AdS(5) black holes. All known solutions are determined by a K¨ahler base space which depends, in principle, on an arbitray function. Supersymmetry imposes that this function has to satisfy a sixth order differential equation.Finally, we have constructed all supersymmetric solutions of eleven-dimensional supergravity (M-theory at low energies) with an AdS(3) factor. These solutions should be dual to superconformal field theories with various supersymmetries. We have also formulated a proposal of the global geometric properties of all supersymmetric solutions with a field theory dual.

Orientador: Eduardo Pontón Bayona / Banca: Gustavo Alberto Burdman / Banca: Rogério Rosenfeld / Resumo: O problema da hierarquia no Modelo Padrão surge devido à presença de divergências quadráticas provenientes de correções quânticas ao parâmetro de massa do bóson de Higgs. O presente trabalho trata sobre um recurso conhecido como Supersimetria Dobrada (Folded Supersymmetry), que pode ser usado para construir extensões do Modelo Padrão que estejam livres dessas divergências. Dado que a contribuição do top quark é a mais significativa, este trabalho se propõe centralizar nele demonstrando que o cancelamento é possivel mediante um parceiro do top quark de spin oposto e carga de cor diferente ao da particula top. Deve-se notar a diferencia com as teorias supersimétricas, onde o parceiro, apesar de ter spin oposto, necessariamente possui a mesma carga de cor. Finalmente, construimos uma teoria com uma dimensãao espacial extra que serve como UV Completion para explicar a origem dos cancelamentos à energias maiores / Abstract: The hierarchy problem in the Standard Model arises due to the presence of quadratic divergences coming from loop corrections to the mass parameter of the Higgs boson. The present work reviews a tool known as Folded Supersymmetry that can be used to build Standard Model extensions which are free of those divergences. Since the top quark contribution is the most significant, this dissertation focuses on it showing that it is possible to cancel it out with a top quark partner with opposite spin-statistics and the same color charge as the top particle. We must note the difference with supersymmetric theories where the partner (superpartner), despite having opposite spin-statistics, necessarily has the same color charge. Finally, we construct a suitable UV completion in a 5-dimensional spacetime for the folded supersymmetric theory that explains the origin of the cancellations at higher energies / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-11Bitstream added on 2014-06-13T19:32:38Z : No. of bitstreams: 1 azevedo_tac_me_ift.pdf: 373974 bytes, checksum: 6a2336bc24ee4aed68e9d75a6f8dc9d1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A correspondência AdS/CFT, da forma como foi conjecturada por Maldacena, sugere uma equivalência notável entre duas teorias aparentemente não relacionadas, quais sejam uma teoria de supercordas tipo IIB em um background AdS5 × S5 e uma teoria de super Yang–Mills (SYM) em quatro dimensões maximalmente supersimétrica(N = 4). Nesta dissertação, estudamos a relação entre o espectro da teoria de supergravidade tipo IIB em AdS5 × S5 (limite de baixas energias da teoria de supercordas mencionada acima) e a família de operadores invariantes degauge em N = 4 SYM descrita em [P. Howe, P. West, Int. J. Mod. Phys. A 14 (1999) 2659] através do uso de um superespaço harmônico, tendo como base principal o artigo [P. Heslop, P. Howe, Phys. Lett. B 502 (2001) 259]. Fazemos ainda uma revisão do formalismo de cosets, que é amplamente utilizado neste trabalho / The AdS/CFT correspondence, as conjectured by Maldacena, suggests a remarkable equivalence between two apparently unrelated theories, namely a type IIB superstring theory on an AdS5 ×S5 background and a maximally supersymmetric (N = 4) super Yang–Mills (SYM) theory in four dimensions. In this dissertation, we study the relation between the spectrum of the type IIB supergravity theory on AdS5 × S5 (low-energy limit of the superstring theory mentioned above) and the family of gauge-invariant operators inN = 4 SYM described in [P. Howe, P. West, Int. J. Mod. Phys. A 14 (1999) 2659] by making use of a harmonic superspace, mostly based on [P. Heslop, P. Howe, Phys. Lett.B502 (2001) 259]. Moreover, we review the coset space formalism, which is largely used in the present work

Made available in DSpace on 2014-08-27T14:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-26Bitstream added on 2014-08-27T15:57:06Z : No. of bitstreams: 1 000779585.pdf: 490905 bytes, checksum: 4be821466eef44081de06d52cc384cf3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A partir dos geradores da superágebra de Kac-Moody 's TIL'l(2,1) escrevemos o par de Lax para o modelo sinh-Gordon supersimétrico. Em adição, veri?camos que através da equação de curvatura nula o Lax obtido, reproduz as equações de movimento do modelo. Para a análise de teorias com defeito calculamos, por meio de uma transformação de Gauge, a matriz de defeito para o modelo sinh-Gordon supersimétrico, e apresentamos o resultado similar obtido para o modelo sine-Gordon. Notamos ainda que na região do defeito, os campos da teoria obedecem equações do tipo das tranformações de Backlund. Foram obtidas também a energia e o momento para o modelo super sinh-Gordon, a partir de uma expressão geral, que nos permite obter o conjunto in?nito de cargas conservadas para modelo. Além disso, as contribuições do defeito dessas quantidades foram também encontradas / From the generators of the Kac-Moody superálgebra 's TIL'l(2,1) write the Lax pair for the supersymmetric sinh-Gordon model. In addition, we ?nd that through the zero curvature obtained the Lax equation reproduces the equations of motion of the model. For the analysis of defective theories calculated by means of a gauge transformation, the default matrix for the model sinh supersymetric Gordon, and present the result similar to the sine-Gordon model. We also note that in the defect region, the ?eld equations of the theory obey the type of Backlund transformations. The energy and momentum for the super sinh-Gordon model were also obtained from a general expression that allows us to obtain the in?nite set of conserved charges for style. In addition, the contributions of the defect these quantities have also been found

Orientador: Ricardo D'Elia Matheus / Banca: Andre Paniago Lessa / Banca: Sergio Ferraz Novaes / Resumo: Elaboramos uma revisão de como o problema da hierarquia aparece na teoria Eletrofraca, pois entendemos que esse assunto ganhou importância e merece atenção especial. Apesar disso, notamos que muitos conceitos necessários para compreender a origem do problema encontram-se espalhados em diferentes livros e artigos, dificultando o acesso à informação. Por isso, apresentamos neste trabalho esses principais conceitos de maneira consolidada. Evidenciamos como o problema da hierarquia aparece em dois tipos de regularização: cutoff e regularização dimensional. Partimos da Lagrangiana com simetria SU(2)L U(1)Y e promovemos a quebra espontânea dessa simetria. A partir da Lagrangiana espontaneamente quebrada obtivemos as regras de Feynman e calculamos todos os diagramas a 1-loop da auto-energia do bóson de Higgs, que corresponde à primeira correção ao propagador escalar e, a partir do qual, encontramos a primeira correção à massa dessa partícula. A regularização por cutoff gera uma correção à massa do Higgs proporcional ao quadrado do cutoff, deixando explícito o problema da hierarquia, mas para verificar a existência do problema na regularização dimensional calculamos as funções e m definidas na equação de Callan-Symanzik e resolvemos numericamente um sistema de equações diferenciais acopladas para obter o running da massa do Higgs e o running dos acoplamentos das interações eletrofracas. Com isso, foi possível analisar sob quais condições de contorno a massa do Higgs corria para o valor em torno de 125 GeV medido pelos detectores do ATLAS e CMS no LHC. Essas condições estabeleceram uma previsão para a escala de energia na qual esperamos observar física além do Modelo Padrão. Por fim, discutimos como o modelo supersimétrico mais simples resolveria o problema da hierarquia e como a falta de evidência de partículas supersimétricas na faixa de energia procurada pelo LHC afeta essa proposta de solução / Abstract: We develop a review on how the hierarchy problem appears in the Electroweak theory. Nowadays we think that this problem is greater in importance than it was in the past, so it deserves special attention, but we noticed several concepts needed to understand the problem are scattered in different books and papers, which hinders full access to information. Therefore, we intend to present the key subjects in a single document, because we didn't find similar work in previous studies. Additionally, we show how the hierarchy problem appears in two regularization schemes: cutoff and dimensional regularization. Starting from the Lagrangian with SU(2)L U(1)Y symmetry, we perform the spontaneous symmetry breaking. From the spontaneously broken Lagrangian we get the Feynman rules and we calculate all 1-loop diagrams of the Higgs self-energy, which corresponds to the first correction to the scalar propagator and from which we found the first correction to the mass. The cutoff regularization results in a correction proportional to the square of the cutoff. In order to verify the hierarchy problem in dimensional regularization we find the and m functions defined in the Callan-Symanzik equation and numerically solve a system of coupled differential equations to obtain the running Higgs mass and the running electroweak couplings. That allows us to analyze under which boundary conditions the Higgs mass runs to a value around the 125 GeV measured by the ATLAS and CMS detectors at LHC. These conditions establish a prediction for the energy scale where we expect to observe physics beyond the Standard Model. Finally, we discuss how the minimal supersymmetric model solves the hierarchy problem and how the lack of evidence for supersymmetric particles in the range of energy sought by the LHC affects this proposed solution / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-10-25Bitstream added on 2014-06-13T19:08:28Z : No. of bitstreams: 1 araujo_jcb_me_sjrp.pdf: 676720 bytes, checksum: ec12d48a0e70f3225d98b32f48a1f86d (MD5) / Neste trabalho é apresentado o formalismo supersimétrico que consiste em uma generalização do método de fatorização para se encontrar a solução da equação de Schrödinger. O oscilador harmônico e o átomo de hidrogênio são resolvidos através deste formalismo. Para o potencial de Lennard-Jones (12,6) é utilizado o método variacional, onde utilizamos a supersimetria para encontrar uma função de onda que se assemelhe com a função real, este procedimento é feito através da escolha de um superpotencial que gere um potencial efetivo que se aproxima do potencial original. Com isto as autofunções e os autovalores para o estado fundamental e o primeiro estado excitado são encontrados. Alguns resultados numéricos obtidos são comparados com outros encontrados na literatura. / In this work it is presented the supersymmetrical formalism that consists of a generalization of the factorization method to find the solution of Schrödinger equation. The harmonic oscillator and the hydrogen atom are decided through this formalism. For the potential of Lennard-Jones (12,6) the variational method is used, where we use the supersymmetry to find a wave function that is similar to the real function, this procedure is made through the choice of a superpotential that generates an effective potential that approaches to the original potential. With this the autofunctions and the autovalues for the fundamental state and the first state excited are found. Some gotten numerical results are compared with others found in the literature.

Banca: Marcelo Morael Guzzi / Banca: José Abdalla Helayel / Banca: Arthur K. Antunes Maciel / Banca: Alvaro de Souza Dutra / Banca: Milton Eije Kayama / Texto Sistemático Crítico - Faculdade de Engenharia - Campus de Guaratinguetá - Universidade Estadual Paulista "Júlio de

Orientador: Abraham Hirsz Zimerman / Co-orientador: José Francisco Gomes / Banca: Marco Aurélio Cattacin Kneipp / Banca: Leandro Hayato Ymai / Resumo: A partir dos geradores da superágebra de Kac-Moody 's TIL'l(2,1) escrevemos o par de Lax para o modelo sinh-Gordon supersimétrico. Em adição, verificamos que através da equação de curvatura nula o Lax obtido, reproduz as equações de movimento do modelo. Para a análise de teorias com defeito calculamos, por meio de uma transformação de Gauge, a matriz de defeito para o modelo sinh-Gordon supersimétrico, e apresentamos o resultado similar obtido para o modelo sine-Gordon. Notamos ainda que na região do defeito, os campos da teoria obedecem equações do tipo das tranformações de Backlund. Foram obtidas também a energia e o momento para o modelo super sinh-Gordon, a partir de uma expressão geral, que nos permite obter o conjunto infinito de cargas conservadas para modelo. Além disso, as contribuições do defeito dessas quantidades foram também encontradas / Abstract: From the generators of the Kac-Moody superálgebra 's TIL'l(2,1) write the Lax pair for the supersymmetric sinh-Gordon model. In addition, we find that through the zero curvature obtained the Lax equation reproduces the equations of motion of the model. For the analysis of defective theories calculated by means of a gauge transformation, the default matrix for the model sinh supersymetric Gordon, and present the result similar to the sine-Gordon model. We also note that in the defect region, the field equations of the theory obey the type of Backlund transformations. The energy and momentum for the super sinh-Gordon model were also obtained from a general expression that allows us to obtain the infinite set of conserved charges for style. In addition, the contributions of the defect these quantities have also been found / Mestre

Orientador: Nathan Jacob Berkovits / Coorientador: Abraham Hirsz Zimerman / Banca: Andrei Mikhailov / Banca: Nelson Braga / Banca: Victor Rivelles / Banca: Vladimir Pershin / Resumo: Primeiro vamos dar uma breve revisão sobre o artigo de Nekrasov " Lectures on curved beta-gamma systems, pure spinors, and anomalies", a fim de mostrar que o formalismo de espinor puro é livre de anomalia quando a origem é removido do espaço espinor puro. Desta forma, damos uma nova proposta para os operadores de imagem no formalismo de espinor puro mínimo. Nós calculamos amplitudes de espalhamento a nível de árvore, realizando a integração no espaço espinor puro como uma integral de Cauchy tipo multidimensional. A amplitude é escrita em termos de variáveis do espaço de espinor puro projetivo, o que é muito útil na hora de relacionar rigorosamente as versões mínima e não mínima do formalismo de espinor puro. A linguagem natural para relacionar esses formalismos é o isomorfismo de Cech-Dolbeault. Além disso, o cociclo de Dolbeault correspondente à amplitude de espalhamento a nível de árvore deve ser avaliada no espaço compacto SO(10)/SU(5) em vez de tudo o espaço de espinor puro, o que significa que a origem é removido neste espaço. Nós também obtimos uma relação entre a função de Green para um campo escalar sem massa em dez dimensões e as amplitude de espalhamento a nível de árvore. Os fatores globais constantes nas amplitudes de espalhamento são muito importante, porque eles precisam satisfazer as condições de unitariedade e S-dualidade [66]. Estes coeficientes não tinham sido computados no formalismo espinor puro, devido à dificuldade para resolver as integrais no espaço de espinores puro. Nós calculamos estas integrais usando o formalismo de espinor puro não mínimo. Assim, encontramos os coeficientes das amplitudes de um e dois-"loop" para quatro pontos sem massa. Contrastando com as dificuldades matemáticas no formalismo RNS, em que o desconhecimento das normalizações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: First, we give a brief review about the Nekrasov's paper "Lectures on curved betagamma systems, pure spinors, and anomalies" in order to show the pure spinor formalism is anomaly free when the origin is removed from the pure spinor space. In this way we give a new proposal for the "picture lowering" operators in the minimal pure spinor formalism. We compute the tree level scattering amplitude by performing the integration over the pure spinor space as a multidimensional Cauchy-type integral. The amplitude is written in terms of the projective pure spinor variables, which turns out to be useful to relate rigorously the minimal and non-minimal versions of the pure spinor formalism. The natural language for relating these formalisms is the Cech-Dolbeault isomorphism. Moreover, the Dolbeault cocycle corresponding to the three-level scattering amplitude must be evaluated in SO(10)/SU(5) instead of the whole pure spinor space, which means that the origin is removed from this space. We also relate the Green's function for the massless scalar field in ten dimensions to the tree-level scattering amplitude and comment about the scattering amplitude at higher orders. The overall constan factors in the scattering amplitudes are very important because they need to satisfy the unitarity and S-duality conditions [66]. These coefficients have not been computed in the pure spinor formalism due to the difficulty to solve the integrals on the pure spinors space. We compute these integrals by using the non-minimal pure spinor formalism. So, we find the coefficients of the massless one and two-loop four-point amplitude from first principles. Contrasting with the mathematical difficulties in the RNS formalism where unknown normalizations of chiral determinant formulæ force the two-loop coefficient to be... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho tem o objetivo de rever a obtenção das soluções do tipo brana em supergravidade e contém uma dedução detalhada das soluções extrema e negra. A fim de motivar algumas escolhas feitas ao longo do cálculo, o trabalho inclui uma breve revisão dos conceitos advindos da teoria de cordas e supersimetria. Esta revisão nos permitirá ainda relacionar as soluções da supergravidade com as branas da teoria de cordas e tecer considerações sobre o papel desta relação na dualidade entre teoria de calibre e gravitação. / This work intends to review the brane solutions of supergravity and contains a datailed deduction of the extremal and black solutions. In order to provide some motivations to the choices through the calculation, this work includes a brief review of some concepts from string theory and supersymmetry. This review will enable us to relate the supergravity solutions to string theory\'s branes and to make considerations about the role of this relationship in the duality between gauge and gravity theories.