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.

ARAÚJO, J. C. B. Aspectos de gravitação em cenários de branas espessas em seis dimensões – 2017. 67 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação em Física (posgrad@fisica.ufc.br) on 2017-11-22T17:13:42Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcbaraujo.pdf: 974438 bytes, checksum: 82273049073f43bc6de998f12c9e8317 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-11-22T19:17:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcbaraujo.pdf: 974438 bytes, checksum: 82273049073f43bc6de998f12c9e8317 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-22T19:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_jcbaraujo.pdf: 974438 bytes, checksum: 82273049073f43bc6de998f12c9e8317 (MD5) Previous issue date: 2017 / The braneworld hypothesis has changed the way we understand the Universe introducing the idea that it may be thought as a hypersurface embedded in a higher dimensional bulk space-time. The braneworld concept emerged from string theory and unification models and yelds good explanations to several fundamental phenomena in High Energy Physics such as the hierarchy problem, the dark matter origem, the small value of the cosmological constant and the cosmic acceleration. In the first proposal of this thesis we analyze a static and axisymmetric braneworld in six dimensional as a string-like model extension. For a subtle warp fanction, this scenario provides near brane corrections. By varying the bulk cosmological constant, we obtain a source which passes through different phases. The solution is defined both for the interior and for the exterior of the string and stisfies all the energy conditions. A smoothed gravitational massless mode is localized on the brane, of which the core is displaced from the origin. In contrast to the thin-string model, the massive solutions have a high amplitude near the brane. furthermore, by means of an analog quantum potencial analysis, we show that only s-wave gravitational Kaluza-Klein modes are permissible. In the second proposal of this work we derive an expression for the correction in the Newton’s law of gravitation due to the gravitational Kaluza-Klein states in a general thick string-like braneworld scenario in six dimensions. In order to analyze corrections to Newton’s law study the gravity fluctuations in a 3-brane placed in a transverse resolved conifold and use suitable numerical methods to attain the massive spectrum and the corresponding eigenfunctions. Moreover, gravitational massless mode is localized on the brane recovering 4−D gravity. Finally, for the singular conifold, we found that a non-frist eigenstate is a resonant mode. Such excited state is the largest contributor to corrections in the Newtonian potential. / A hipótese de dimensões extras mudou a forma como entendemos o Universo através do conceito de mundos-brana (hipersuperfícies) inserido em um espaço-tempo de dimensão maior (bulk). O conceito de mundo-brana surgiu em teorias de cordas e em modelos de unificação produzindo interessantes explicações para fenômenos fundamentais em física de altas energias, por exemplo, o problema da hierarquia, a origem da matéria escura, o pequeno valor da constante cosmológica e a aceleração cósmica. Na primeira proposta desta tese, analisamos um mundo-brana estático e com simetria cilíndrica em seis dimensões como uma extensão de um modelo do tipo-corda. Através de uma função suave não-fatorizável, conseguimos correções próximo a brana. Modificando os valores da constante cosmológica do bulk, obtivemos modificações na fonte. A solução é definida tanto no interior quanto no exterior do defeito tipo-corda e satisfaz todas as condições de energia. Um modo gravitacional de massa-nula suavizado é localizado na brana, no qual tem seu máximo deslocado da origem. Em contraste com o modelo de corda-fina, as soluções massivas apresentam grande amplitude próximo a brana. Além disso, por meio da análise do potencial quântico análogo, mostramos que apenas as ondas do tipo-s dos modos gravitacionais de Kaluza-Klein são aceitáveis. Na segunda proposta deste trabalho derivamos uma expressão para a correção da lei de Newton da gravidade devido aos estados gravitacionais de Kaluza-Klein em um cenário de mundo-brana geral tipo-corda espessa em seis dimensões. Para analisarmos as correções da lei de Newton, estudamos as flutuações gravitacionais em uma 3-brana localizada em um conifold resolvido transverso e utilizamos métodos numéricos para obtermos o espectro de massa e as correspondentes autofunções. Além disso, o modo gravitacional de massa-nula é localizado na brana, recuperando, desta forma, a gravidade usual. Finalmente, para o conifold singular descobrimos que o sétimo autoestado é um modo ressonante em vez do primeiro autoestado. Tal estado excitado contribui fortemente para a correção do potencial Newtoniano.

A cosmologia inflacionária descreve uma fase durante a qual o nosso universo passou por expansão acelerada em um curto período de tempo a escalas de altas energias. A inflação soluciona os problemas deixados pelo modelo cosmológico da Grande Explosão, tais como os problemas de planura e do horizonte. Nesta fase, o nosso universo era governado por um potencial V(Ø) gerado por um campo escalar inflaton, Ø(t). este potencial deve obedecer às condições de rolagem lenta dadas por {, |n|} 1, onde e n são os parâmetros de rolagem lenta. A cosmologia de branas inspira-se na teoria de cordas descrevendo modelos cosmológicos com dimensões extras. Sua grande ascensão aconteceu com a publicação de dois trabalhos de Randall e Sundrum na década de 90. Estes dois modelos consideram um espaço-tempo AdS5 no qual está inserido uma hipersuperfície 3-dimensional chamada 3-brana (nosso universo). As partículas e forças do modelo padrão estão confinadas nesta 3-brana enquanto o gráviton pode viajar por todo o espaço-tempo. O modelo RS-I considera duas 3-branas que delimitam a dimensão extra enquanto o modelo RS-II considera uma única 3-brana e o tamanho da dimensão extra é infinito. O objetivo deste trabalho é unir estas duas cosmologias de modo que possamos estudar inflação em modelos de branas. Escolhemos a cosmlogia de branas do tipo RS-I para exempleficarmos três potenciais condidatos a gerarem inflação em nosso universo. Para a aceitação de um modelo inflacionário representado por V (Ø), devemos calcular o índice espectral n(k) e sua derivada em relação ao número de onda k, dn(k)/dlnk, deste potencial, e comparar estes resultados teóricos com os dados experimentais do WMAP. É isto que faremos com estes três potenciais / An inflationary cosmology describles a phase in which ou Universe goes through accelerated expansion in a short time period at high energy scales. Inflation solves problems left by the Standard Big Bang cosmological model such as problems of flatness and horizon. In this phase, our Universe is ruled by a potential V(Ø) generated bya an inflaton scalar field Ø(t). This potential generated must obey conditions of slow roll given by {, |n|}1, and n are the parameters of slow roll. A brane cosmology was inspired by a string describing cosmological models with extra dimensions. An interest to it highly arose with a publication of two papers by Randall and Sundrum in the 90s. These two models consider a space-time AdS5 in which the hipersurface with three spacial dimensions is inserted. This hypersurface (our Universe) is called a 3-brane. Particles and forces of the standard model are inserted in this 3-brane whereas the graviton can move through all space-time. In the RS-I model one considers two three-brane which delimit an extra dimension whereas in the RS-II model one consideres a unique 3-brane ande the size of the extra dimension is infinite. The aim of this ork is to unify these two cosmologies in a way which would allow studying inflation in brane models. We choose a cosmology in RS-I branes to exemplify three candidate potentials to generate inflation in our Universe. In order to accept an inflationary model represented by V (Ø), we shold calculate the spectral index n(k)/d/lnk, for this potential, and compare these theoretical results with the available experimental data fo WMAP. These studies will be carried out for the three potentials above mentioned.

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.

DANTAS, Davi Monteiro. Localização de modos fermiônicos em uma geometria de seis dimensões do tipo Conifold. 2012. 83 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T21:39:04Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T21:32:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T21:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dmdantas.pdf: 4713678 bytes, checksum: f91a14fbcd068cfe00c42afc012b1a22 (MD5) Previous issue date: 2012 / One way to solve the hierarchy problem and therefore unify the fundamental forces is to assume, under the theoretical point of view, that our four-dimensional space (Brane) is housed in a space of higher dimensionality (Bulk). We call all that extra dimension which is not present in our Brana. The idea of extra dimensions to include unification of fundamental forces date from the 30s of last century, with the innovative proposal of Kaluza and Klein, and has been evolving ever since its formulation. Thus, other innovative proposals like that of the work of Randall and Sundrum have created new possibilities for the study, although it is curious that cite not have any experimental evidence to date that these dimensions exist. Fundamental fermionic particles have as one of its interesting properties the existence of left and right chiral modes, this information widely studied in the Standard Model and Supersymmetry in the call. In this article we treat on the location of the chiral modes, massless and massive, the fermionic fields of spin 1/2 in a six-dimensional space of type Conifold solved. This space has an adjustable parameter which allows to recover the geometry of other works of literature. Beyond this generalization was possible to find other interesting results as the thickening of the Brana and smoothing the model studied in 6D. Looking at work that the ratio of chiral modes is strictly dependent on the choice of coupling fields used. For free fermions chiral modes are identical. Regarding the location of Massive modes, we find that by rewriting the Dirac equation, obtained from our action, in a way kind of Schrödinger equation, we find a term potential. We found that when using the factors derived from the sixth dimension as a term coupling, we obtain results similar to a Yukawa coupling in five dimensions. / Uma das formas de resolver o Problema de Hierarquia e por consequência unificar as forças fundamentais da natureza é assumir, sob o ponto de vista teórico, que nosso espaço quadrimensional (brana) está inserido em um espaço de dimensionalidade maior (bulk). Chamamos de dimensão extra toda aquela que não está presente em nossa brana. A idéia de incluir dimensões extras para unificação de forças fundamentais data dos anos 30 do século passado, com a inovadora proposta de Kaluza e Klein, e vem evoluindo sua formulação desde então. Assim, outras propostas inovadoras como aquela do trabalho de Randall e Sundrum, criaram novas possibilidades para o estudo, embora seja interessante citar que não possuímos nenhuma evidência experimental até o presente momento de que tais dimensões existam. Partículas fundamentais fermiônicas têm como uma de suas propriedades interessantes a existência dos modos quirais direito e esquerdo, informação esta bastante estudada no Modelo Padrão assim como em Supersimetria. Nesse trabalho tratamos sobre a localização dos modos quirais, sem massa e massivo, de campos fermiônicos de spin 1/2 em uma espaço de seis dimensões do tipo Conifold Resolvido. Este espaço possui um parâmetro regulável, o qual permite obter geometrias de outros trabalhos da literatura como casos particulares. Além desta generalização, foi possível encontrar outros resultados interessantes como o espessamento da brana e suavização do modelo estudado em 6D. Observaremos também que a relação dos modos quirais é estritamente dependente da escolha do acoplamento de campos utilizado. Para férmions livres, os modos quirais serão idênticos. Quanto à localização de Modos Massivos, verificaremos que ao reescrever a equação de Dirac, obtida a partir de nossa ação, em uma forma do tipo equação de Schrödinger, encontraremos um termo de potencial. Estudaremos que ao se utilizar os fatores derivados da sexta dimensão como um termo de acoplamento, obteremos resultado semelhante ao de um acoplamento Yukawa em cinco dimensões.

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.

A cosmologia inflacionária descreve uma fase durante a qual o nosso universo passou por expansão acelerada em um curto período de tempo a escalas de altas energias. A inflação soluciona os problemas deixados pelo modelo cosmológico da Grande Explosão, tais como os problemas de planura e do horizonte. Nesta fase, o nosso universo era governado por um potencial V(Ø) gerado por um campo escalar inflaton, Ø(t). este potencial deve obedecer às condições de rolagem lenta dadas por {, |n|} 1, onde e n são os parâmetros de rolagem lenta. A cosmologia de branas inspira-se na teoria de cordas descrevendo modelos cosmológicos com dimensões extras. Sua grande ascensão aconteceu com a publicação de dois trabalhos de Randall e Sundrum na década de 90. Estes dois modelos consideram um espaço-tempo AdS5 no qual está inserido uma hipersuperfície 3-dimensional chamada 3-brana (nosso universo). As partículas e forças do modelo padrão estão confinadas nesta 3-brana enquanto o gráviton pode viajar por todo o espaço-tempo. O modelo RS-I considera duas 3-branas que delimitam a dimensão extra enquanto o modelo RS-II considera uma única 3-brana e o tamanho da dimensão extra é infinito. O objetivo deste trabalho é unir estas duas cosmologias de modo que possamos estudar inflação em modelos de branas. Escolhemos a cosmlogia de branas do tipo RS-I para exempleficarmos três potenciais condidatos a gerarem inflação em nosso universo. Para a aceitação de um modelo inflacionário representado por V (Ø), devemos calcular o índice espectral n(k) e sua derivada em relação ao número de onda k, dn(k)/dlnk, deste potencial, e comparar estes resultados teóricos com os dados experimentais do WMAP. É isto que faremos com estes três potenciais / An inflationary cosmology describles a phase in which ou Universe goes through accelerated expansion in a short time period at high energy scales. Inflation solves problems left by the Standard Big Bang cosmological model such as problems of flatness and horizon. In this phase, our Universe is ruled by a potential V(Ø) generated bya an inflaton scalar field Ø(t). This potential generated must obey conditions of slow roll given by {, |n|}1, and n are the parameters of slow roll. A brane cosmology was inspired by a string describing cosmological models with extra dimensions. An interest to it highly arose with a publication of two papers by Randall and Sundrum in the 90s. These two models consider a space-time AdS5 in which the hipersurface with three spacial dimensions is inserted. This hypersurface (our Universe) is called a 3-brane. Particles and forces of the standard model are inserted in this 3-brane whereas the graviton can move through all space-time. In the RS-I model one considers two three-brane which delimit an extra dimension whereas in the RS-II model one consideres a unique 3-brane ande the size of the extra dimension is infinite. The aim of this ork is to unify these two cosmologies in a way which would allow studying inflation in brane models. We choose a cosmology in RS-I branes to exemplify three candidate potentials to generate inflation in our Universe. In order to accept an inflationary model represented by V (Ø), we shold calculate the spectral index n(k)/d/lnk, for this potential, and compare these theoretical results with the available experimental data fo WMAP. These studies will be carried out for the three potentials above mentioned.

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.

Neste trabalho, construímos novas soluções com simetria esférica ou axial para as equações do campo gravitacional induzido num cenário brana do tipo Randall-Sundrum, onde uma 3-brana com constante cosmológica está imersa num espaço-tempo 5-dimensional conhecido como bulk. Para o caso esfericamente simétrico, com constante cosmológica negativa, obtivemos uma família de soluções numa brana assintoticamente anti-de Sitter, sendo que cada membro desta é diferenciado de outro por uma constante integração C, que fixada proveu-nos soluções de buracos negros ou buracos de minhocas. Com a mesma simetria, geometrias que descrevem buracos de minhoca foram encontradas numa brana assintoticamente de Sitter. Para o caso axialmente simétrico, métricas assintoticamente anti-de Sitter e de Sitter foram construídas no contexto citado. Propriedades óticas, como a rotação do vetor de polarização, foram estudadas, mostrando-nos algumas diferenças entre os mundos brana, tratados como uma teoria de gravitação modificada, e a relatividade geral. / In this work we have constructed new solutions, with axial or spherical symmetry, to the induced gravitational field equations within a Randall-Sundrum type brane world scenario, where a 3-brane with cosmological constant is embedded in a 5-dimensional space-time called bulk. For the spherical case with negative cosmological constant, we have found a family of solutions in an anti-de Sitter brane, where each member of the family is different from another when C is fixed. With a fixed C we have black holes or wormholes. In this same case, with spherical symmetry, we have obtained wormhole solutions in a de Sitter brane. In the same context, for the axially symmetric case, metrics asymptotically anti-de Sitter and de Sitter were built. Optics features, like rotation of polarization vector, have been studied. These features showed some differences between brane worlds, a theory of modified gravity, and the General Relativity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Uma das formas de resolver o Problema de Hierarquia e por consequÃncia unificar as forÃas fundamentais da natureza à assumir, sob o ponto de vista teÃrico, que nosso espaÃo quadrimensional (brana) està inserido em um espaÃo de dimensionalidade maior (bulk). Chamamos de dimensÃo extra toda aquela que nÃo està presente em nossa brana. A idÃia de incluir dimensÃes extras para unificaÃÃo de forÃas fundamentais data dos anos 30 do sÃculo passado, com a inovadora proposta de Kaluza e Klein, e vem evoluindo sua formulaÃÃo desde entÃo. Assim, outras propostas inovadoras como aquela do trabalho de Randall e Sundrum, criaram novas possibilidades para o estudo, embora seja interessante citar que nÃo possuÃmos nenhuma evidÃncia experimental atà o presente momento de que tais dimensÃes existam. PartÃculas fundamentais fermiÃnicas tÃm como uma de suas propriedades interessantes a existÃncia dos modos quirais direito e esquerdo, informaÃÃo esta bastante estudada no Modelo PadrÃo assim como em Supersimetria. Nesse trabalho tratamos sobre a localizaÃÃo dos modos quirais, sem massa e massivo, de campos fermiÃnicos de spin 1/2 em uma espaÃo de seis dimensÃes do tipo Conifold Resolvido. Este espaÃo possui um parÃmetro regulÃvel, o qual permite obter geometrias de outros trabalhos da literatura como casos particulares. AlÃm desta generalizaÃÃo, foi possÃvel encontrar outros resultados interessantes como o espessamento da brana e suavizaÃÃo do modelo estudado em 6D. Observaremos tambÃm que a relaÃÃo dos modos quirais à estritamente dependente da escolha do acoplamento de campos utilizado. Para fÃrmions livres, os modos quirais serÃo idÃnticos. Quanto à localizaÃÃo de Modos Massivos, verificaremos que ao reescrever a equaÃÃo de Dirac, obtida a partir de nossa aÃÃo, em uma forma do tipo equaÃÃo de SchrÃdinger, encontraremos um termo de potencial. Estudaremos que ao se utilizar os fatores derivados da sexta dimensÃo como um termo de acoplamento, obteremos resultado semelhante ao de um acoplamento Yukawa em cinco dimensÃes / One way to solve the hierarchy problem and therefore unify the fundamental forces is to assume, under the theoretical point of view, that our four-dimensional space (Brane) is housed in a space of higher dimensionality (Bulk). We call all that extra dimension which is not present in our Brana. The idea of extra dimensions to include unification of fundamental forces date from the 30s of last century, with the innovative proposal of Kaluza and Klein, and has been evolving ever since its formulation. Thus, other innovative proposals like that of the work of Randall and Sundrum have created new possibilities for the study, although it is curious that cite not have any experimental evidence to date that these dimensions exist. Fundamental fermionic particles have as one of its interesting properties the existence of left and right chiral modes, this information widely studied in the Standard Model and Supersymmetry in the call. In this article we treat on the location of the chiral modes, massless and massive, the fermionic fields of spin 1/2 in a six-dimensional space of type Conifold solved. This space has an adjustable parameter which allows to recover the geometry of other works of literature. Beyond this generalization was possible to find other interesting results as the thickening of the Brana and smoothing the model studied in 6D. Looking at work that the ratio of chiral modes is strictly dependent on the choice of coupling fields used. For free fermions chiral modes are identical. Regarding the location of Massive modes, we find that by rewriting the Dirac equation, obtained from our action, in a way kind of SchrÃdinger equation, we find a term potential. We found that when using the factors derived from the sixth dimension as a term coupling, we obtain results similar to a Yukawa coupling in five dimensions