In this work we test a cosmological model with an interaction between dark energy and dark matter, where a tachyon scalar field plays the role of dark energy. With that in mind, we developed a numerical code that solves the background equations and extracts the cosmological parameters and we compared the results of the interacting tachyon model with those of other dark energy candidates. Our results show that the model indeed explains the observational data and has interesting cosmological properties, but might face challenges when compared to other dark energy candidates. / Neste trabalho testamos um modelo cosmológico com uma interação entre energia escura e matéria escura, onde um campo escalar taquiônico desempenha o papel da energia escura. Para isso, desenvolvemos um código computacional que resolve as equações numericamente e vincula os parâmetros cosmológicos e, assim, comparamos os resultados do modelo taquiônico interagente com os de outros candidatos à energia escura. Nossas análises mostram que o modelo, de fato, consegue explicar os dados observacionais, além de possuir propriedades cosmológicas interessantes, mas apresenta dificuldades quando comparado a outros modelos de energia escura.

In this work we test a cosmological model with an interaction between dark energy and dark matter, where a tachyon scalar field plays the role of dark energy. With that in mind, we developed a numerical code that solves the background equations and extracts the cosmological parameters and we compared the results of the interacting tachyon model with those of other dark energy candidates. Our results show that the model indeed explains the observational data and has interesting cosmological properties, but might face challenges when compared to other dark energy candidates. / Neste trabalho testamos um modelo cosmológico com uma interação entre energia escura e matéria escura, onde um campo escalar taquiônico desempenha o papel da energia escura. Para isso, desenvolvemos um código computacional que resolve as equações numericamente e vincula os parâmetros cosmológicos e, assim, comparamos os resultados do modelo taquiônico interagente com os de outros candidatos à energia escura. Nossas análises mostram que o modelo, de fato, consegue explicar os dados observacionais, além de possuir propriedades cosmológicas interessantes, mas apresenta dificuldades quando comparado a outros modelos de energia escura.

O objetivo deste trabalho é calcular a ação de teoria de campos de supercordas para os dois primeiros níveis de massa da supercorda, incluindo os dois setores de projeção GSO. Considerando uma corda tipo II-A na presença de uma D9-brana instável, calcula-se a ação para o táquion, o campo de gauge e os férmions GSO(+) e GSO(-). O trabalho é realizado usando o formalismo híbrido e usando-se a ação de campos de supercordas de Berkovits, que inclui o setor Ramond. Para tanto, inclui-se amplo material de revisão sobre teorias e teorias de campos de supercordas. A construção de operadores de vértice GSO(-) no formalismo híbrido é feita em detalhes. Considerações sobre a ação obtida e perspectivas futuras do trabalho são discutidas no final. / The goal of this work is to compute the superstring field theory action contribution for the two first mass level of the superstring, including both GSO sectors. A type IIA superstring in the presence of an unstable non-BPS D9 brane is considered and the computation of the action for the Tachyon, Gauge Field and Massless fermions from GSO(+) and GSO(-) sectors is done. The main work is accomplished using the hybrid formalism and the superstring field theory action of Berkovits, including the Ramond Sector. This task is accomplished by including revision material thoroughly, for conformal and super conformal field theory. Construction of physical GSO(-) vertex operators is considered in detail. At the end, theres a discussion about the action for these fields and some future perspectives are considered.

Orientador: Prof. Dr. Ever Aldo Arroyo Montero / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Nesta dissertação vamos utilizar da teoria de campos de cordas abertas para estudar a conjectura de Sen a partir do cálculo do potencial do táquion, que será obtido através do método numérico Level Truncation. Para isso, será feita uma introdução sobre teoria de cordas, passando por teoria de campos conforme em duas dimensões, a quantização BRST, as interações entre cordas abertas, e por fim estudar o formalismo da teoria de Witten de campos de cordas, desde a construção da ação cubica, até sua aplicação ao calcular o potencial do táquion "off-shell"para testar a conjectura de Sen e encontrar a relação entre o vácuo instável e o estável, a chamada condensação do táquion. / In this dissertation, it will be used the open string eld theory to study Sen's conjecture. We will calculate the tachyon potential through the numerical method known as the Level Truncation. To this purpose, we will study the following topics: an introduction to string theory through two dimensional conformal eld theory, BRST quantization, interactions between open strings and nally Witten's open cubic string eld theory together with its application which includes the calculation of the tachyon potential and the numerical test of Sen's conjecture. We are also going to analyze the relation between unstable and stable vacuum, namely, the tachyon condensation.

Orientador: Prof. Dr. Roldão da Rocha Junior / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Revisaremos principalmente modelos de mundos branas em cinco dimensões desde suas ver- sões .nas ou espessas. Em branas .nas revisaremos a formulação de Shiromizu, Maeda e Sasaki e deduziremos as Equações de Einstein efetivas na brana. Veremos que a partir delas podemos veri.car desvios na Relatividade Geral 4D devido à dimensão extra. Analisaremos as implicações diretas na teoria de buracos negros e em alguns aspectos da cosmologia. Ver- emos também um método de expansão que nos permite veri.car a extensão do horizonte de eventos ao bulk, para então introduzirmos cordas negras usando a formulação de Shiromizu, Maeda e Sasaki. Através do método mencionado, mostraremos alguns exemplos que en- volvem dois de nossos trabalhos realizados no período de doutorado. Mostraremos ainda um estudo alternativo que visa analisar as singularidades físicas no bulk oriundas de soluções de colapsos na brana. Referente às branas espessas, faremos uma revisão do modelo canônico visando o estudo de sua estabilidade. Posteriormente, iremos trabalhar a estabilidade do modelo de brana taquiônica. Nesse caso, ainda não se havia veri.cado a estabilidade para o setor de .utuações escalares de maneira geral, mas apenas na aproximação de rolamento lento. Esse resultado é então obtido pela primeira vez. Segue que uma forma de veri.car a estabilidade é observar o espectro das perturbações. Podemos então fazer uso de operadores supersimétricos, que garantem que o espectro é positivo de.nido. Nosso intuito será então veri.car a estabilidade das branas taquiônicas sem qualquer aproximação. Para isso desenvolveremos um mecanismo que envolve operadores supersimétricos de maneira não trivial, sendo uma generalização da literatura pré-existente. O principal resultado obtido é que a brana taquiônica, podendo ela ser de Minkowski ou (anti-) de Siter, é estável diante perturbações escalares. / We will review braneworlds models in .ve dimensions, such as the thin and thick branes cases. In the thin branes context we will review the Shiromizu-Maeda-Sasaki formulation and then we must obtain the e¤ective Einstein equations on the brane. Starting from these equations, we will check some deviations of 4D General Relativity, driven by extra dimension. Some of direct implications will be analyzed for black holes and cosmology. With a perturbative method that provides the event horizon in the bulk, we will introduce the notion of black string in Shiromizu-Maeda-Sasaki formulation. Across of expansion method we will analyze some examples, such as two of our works and then we must .nish with an alternative method for the treatment of singularities on the bulk. Regarding the thick brane, initially we will work the canonical model and posteriorly the tachyon brane model. In the two cases we will develop the stability of models. For the tachyon brane case, the scalar sector has not been studied but only at a slow roll approxima- tion and thus our result is original. The spectra of linear perturbations allows us the study of stability. The use of supersymmetric operators assures us a positive de.ned spectrum. The main objective of this thesis is to check the tachyon brane stability without any ap- proximation. For this purpose we will construct a nontrivial mecanism via supersymmetric operators, which is a generalization of previous literature. The signi.cant result is that the Minkowski, (anti-) de Siter tachyon brane remains stable when perturbed by scalar sector.

O objetivo deste trabalho é calcular a ação de teoria de campos de supercordas para os dois primeiros níveis de massa da supercorda, incluindo os dois setores de projeção GSO. Considerando uma corda tipo II-A na presença de uma D9-brana instável, calcula-se a ação para o táquion, o campo de gauge e os férmions GSO(+) e GSO(-). O trabalho é realizado usando o formalismo híbrido e usando-se a ação de campos de supercordas de Berkovits, que inclui o setor Ramond. Para tanto, inclui-se amplo material de revisão sobre teorias e teorias de campos de supercordas. A construção de operadores de vértice GSO(-) no formalismo híbrido é feita em detalhes. Considerações sobre a ação obtida e perspectivas futuras do trabalho são discutidas no final. / The goal of this work is to compute the superstring field theory action contribution for the two first mass level of the superstring, including both GSO sectors. A type IIA superstring in the presence of an unstable non-BPS D9 brane is considered and the computation of the action for the Tachyon, Gauge Field and Massless fermions from GSO(+) and GSO(-) sectors is done. The main work is accomplished using the hybrid formalism and the superstring field theory action of Berkovits, including the Ramond Sector. This task is accomplished by including revision material thoroughly, for conformal and super conformal field theory. Construction of physical GSO(-) vertex operators is considered in detail. At the end, theres a discussion about the action for these fields and some future perspectives are considered.

In this work we investigate an exact solution of Einstein's equations which is described by the Pleba'nski-Demia'nski metric. This metric represents type D space-times and contains seven free parameters, including electric and magnetic charges and a cosmological constant. We study geometrical and phy- sical properties of these space-times in the case when repeated principal null congruences have zero expansion. Therefore, first we study de Sitter universe and anti-de Sitter universe in the Pleba'nski-Demia'nski coordinates, and we care- fully analyze the corresponding parametrizations of (anti-)de Sitter hyperboloid in five-dimensional flat space-time, unknown so far, we draw the respective con- formal diagrams, and we find transformations to various known forms. After that, we investigate the more general case of the B metrics with a cosmological con- stant, and we do a basic analysis of its geometrical properties. We summarize the article by Gott from 1974, where he interprets the BI metric as a part of space-time with a tachyon singularity, and we generalize his results for the case of non-zero cosmological constant. Finally, we analyze even more general cases of the Pleba'nski-Demia'nski metric with more non-zero parameters. In particular, we study the electromagnetic field in the case of non-zero...

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

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