Orientador: Marcelo Batista Hott / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Henrique Boschi Filho / Resumo: Nesta dissertação nós discutimos a influência de modos-zero fermiônicos em diferentes contextos. Começamos estudando a localização de férmions semmassa emparedes de domínios (3-brana) num espaço-tempo de 5 dimensões com geometria não deformada, seguindo o cenário proposto originalmente por Rubakov e Shaposhnikov. Lançamos mão de um modelo não-polinomial com um campo escalar auto-interagente que tem como solução da equação de Bogomol'nyi um kink deformável que exibe uma cofiguração de kink duplo. No contexto em que estamos trabalhando, esta con.gução de kink duplo permite ilustrar o fenômeno de separação de branas. Novos modelos não-lineares da teoria de campos que forneçam tais configurações de kink duplo são construídos. Usamos um método de reconstrução cujo ponto de partida são os modos-zero das equações de estabilidade de modelos bem conhecidos. Finalmente, mostramos em alguns casos, o papel dos modos-zero fermiônicos no fracionamento do número (ou da carga) fermiônico, especialmente em redes de grafeno / Abstract: In this dissertation we discuss the in‡uence of fermion zero modes in different contexts. We begin by studying the localization of massless fermions on domain walls (3- brane) embedded in a …vedimensional ‡at space-time, following the scenario originally proposed by Rubakov and Shaposhnikov. We use a non-polynomial model with a self- interacting scalar …eld whose solution of the Bogomol’nyi equation with minimum energy is a kink which can be continuously deformed into a two-kink. In the context we are work- ing on, this two-kink con…guration is used to illustrate the brane splitting phenomenon. New …eld theory nonlinear models are built to provide such two-kink con…gurations. Such a reconstruction is based on previous methods which employ the zero mode solution of the excitation spectra of the defects as the starting point. Finally, we show in some cases, the role played by fermion zero modes on fermion number (or charge) fractionization, especially in graphene networks / Mestre

Orientador: George Emanuel Avram Matsas / Banca: Silvio Roberto de Azevedo Salinas / Banca: Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Resumo: A proposta deste trabalho é investigar a validade da segunda lei generalizada da termodinâmica de buracos negros para um buraco negro de Schwarzschild por meio de experimentos mentais. Primeiramente, faremos uma breve revisão sobre termodinâmica de buracos negros. O conceito da segunda lei generalizada é estabelecido e os principais experimentos mentais são revistos. Em seguida, propomos um novo teste à segunda lei generalizada utilizando a mesma estratégia dos experimentos mentais. Veremos que a segunda lei generalizada é consistente com este novo teste. / Abstract: The proposal of this work is to investigate the validity of the generalized second law of black hole thermodynamics for Schwarzschild black hole by means of gedankenexperiments. Firstly, we make a brief review about black hole thermo-dynamics. The notion of generalized second law is established and the essential gedankenexperiments are reviewed. Afterwards, we propose a new test for generalized second law using the same strategy of gedankenexperiments. We see that the generalized second law is consistent with this new test as well. / Mestre

Orientador: Alfredo Takashi Suzuki / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:20:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345886.pdf: 1814583 bytes, checksum: b645e0bc5434e7298021c84ff361fbda (MD5) Previous issue date: 2017 / Mostramos que o modelo CPN com número ímpar de campos escalares complexos e um potencial em forma V possui soluções compactas de energia finita em forma de Q-balls e Q-shells. As soluções foram obtidas em d=3 dimensões espaciais e uma dimensão temporal. Q-balls aparecem em N=1 e N=3 enquanto Q-shells são presentes para todos os valores ímpares superiores de N. A energia dessas soluções se comporta como E~|Qt|5/6 onde Qt é a carga de Noether. Esta dependência entre carga e energia assegura a estabilidade das soluções compactas encontradas nesse modelo.<br> / Abstract : We show that the CPN model with odd number of complex scalar fields and V-shaped potential possesses a finite energy compact solutions in the form of Q-balls and Q-shells. The solutions were obtained in d=3 spatial dimensions and one time dimensions. Q-balls appear for N=1 and N=3 whereas Q-shells are present for all higher odd values of $N$. The energy of these solutions behaves as E~|Qt|5/6 where Qt is the Noether charge. This dependency between charge and energy ensures the stability of the compact solutions found in this model.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1998. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:31:14Z : No. of bitstreams: 1 000145860.pdf: 1585623 bytes, checksum: cf03f696e17708e21515d4b5cf8e5067 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-09Bitstream added on 2014-06-13T19:15:36Z : No. of bitstreams: 1 obispovasquez_ae_me_guara.pdf: 1733622 bytes, checksum: a9e480fba0a83ed5298399df2c6a5937 (MD5) / Nesta dissertação nós discutimos a influência de modos-zero fermiônicos em diferentes contextos. Começamos estudando a localização de férmions semmassa emparedes de domínios (3-brana) num espaço-tempo de 5 dimensões com geometria não deformada, seguindo o cenário proposto originalmente por Rubakov e Shaposhnikov. Lançamos mão de um modelo não-polinomial com um campo escalar auto-interagente que tem como solução da equação de Bogomol'nyi um kink deformável que exibe uma cofiguração de kink duplo. No contexto em que estamos trabalhando, esta con.gução de kink duplo permite ilustrar o fenômeno de separação de branas. Novos modelos não-lineares da teoria de campos que forneçam tais configurações de kink duplo são construídos. Usamos um método de reconstrução cujo ponto de partida são os modos-zero das equações de estabilidade de modelos bem conhecidos. Finalmente, mostramos em alguns casos, o papel dos modos-zero fermiônicos no fracionamento do número (ou da carga) fermiônico, especialmente em redes de grafeno / In this dissertation we discuss the in uence of fermion zero modes in different contexts. We begin by studying the localization of massless fermions on domain walls (3- brane) embedded in a vedimensional at space-time, following the scenario originally proposed by Rubakov and Shaposhnikov. We use a non-polynomial model with a self- interacting scalar eld whose solution of the Bogomol nyi equation with minimum energy is a kink which can be continuously deformed into a two-kink. In the context we are work- ing on, this two-kink con guration is used to illustrate the brane splitting phenomenon. New eld theory nonlinear models are built to provide such two-kink con gurations. Such a reconstruction is based on previous methods which employ the zero mode solution of the excitation spectra of the defects as the starting point. Finally, we show in some cases, the role played by fermion zero modes on fermion number (or charge) fractionization, especially in graphene networks

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-03-19T13:41:49Z No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-11T01:29:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-11T01:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_WesleyJosedaRocha.pdf: 322238 bytes, checksum: 91b818ced74d6a2af711ebc9080a612f (MD5) Previous issue date: 2009-07 / Neste trabalho, obtemos uma solução exata para a métrica exterior de uma corda cósmica local, neutra e retilínea, numa teoria alternativa da gravitação, a teoria NDL. A propriedade fundamental dessa teoria, e que a distingue da relatividade geral, é resumida na hipótese de que a interação gravidade-gravidade não ocorre do mesmo modo que a interação matéria-gravidade. A teoria NDL viola, portanto, o princípio da equivalência forte. A solução é dada por uma família de parâmetros que pode ser interpretada como se a métrica adquirisse termos do tipo corrente, surgidos por causa da não-linearidade da teoria. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we derive an exact solution for the exterior metric of a local cosmic string, neutral and rectilinear, in an alternative gravitation theory, the XDL theory. The fundamental property of that theory, which differentiates it from the general relativity theory, is summed up in the hypothesis that the gravity-gravity interaction does not occur the same way the matter-gravity interaction does. Therefore the NDL theory violates the strong equivalence principle. The solution is given by a family of parameters that may be interpreted as if the metric were in current-like terms, which come from the theory's nonlinearity.

Orientador: Marcelo Otávio Caminha Gomes / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344555.pdf: 42761765 bytes, checksum: 5f33d102c0b7bd5784c3d6191cf3730b (MD5) Previous issue date: 2016 / Recentemente, tem-se proposto técnicas de ressoma variacional que incorporem propriedades do grupo de renormalização como uma alternativa para a eliminação do problema da dependência de escala em quantidades termodinâmicas calculadas através de aproximações como a HTLpt Hard-Thermal-loop Perturbation Theory. Aqui, este novo método será utilizado para calcular a pressão de uma teoria interessante que naturalmente contém liberdade assintótica, o modelo escalar sigma não linear (NLSM), o qual também possui renormalizabilidade (em 1+1 dimensões), anomalia do traço e geração de um gap de massa como ocorre em teorias de Yang-Mills. Na literatura encontra-se a termodinâmica deste modelo calculada em LO (leading order) e NLO (next to the leading order) na expansão 1/N e também em simulações numéricas. No entanto, nenhuma destas aplicações preocupou-se com invariância frente à escala de renormalização. Combinaremos a implementação do grupo de renormalização à OPT (Optimized Perturbation Theory) na chamada Renormalization Group (Improved) OPT (RGOPT) para calcular a pressão do NLSM em 1+1 dimensões e, apesar de ser perturbativa a incorporação das expansões da OPT pelos resultados invariantes frente ao grupo de renormalização, confirmamos que resultados não perturbativos podem ser atingidos quando as soluções são otimizadas através de um apropriado método variacional. Mostramos, considerando a primeira correção não trivial, que esta combinação de métodos adotada gera uma fenomenologia invariante de escala e convergente para resultados de NLO em 1/N e também para o modelo calculado na rede. Portanto, este trabalho demonstra que a RGOPT é um método não perturbativo robusto para o possível tratamento da QCD em densidades bariônicas finitas, domínio ainda inacessível a simulações numéricas desta teoria. Por outro lado, o modelo fermiônico de Nambu--Jona-Lasinio extendido pelo loop de Polyakov (PNJL), não renormalizável em 3+1 dimensões e sem liberdade assintótica, pode auxiliar na obtenção do diagrama de fases da QCD. A determinação do ponto crítico neste diagrama depende experimentalmente de quantidades termodinâmicas como a densidade do número de quarks e a susceptibilidade do número de quarks, diretamente relacionadas aos cumulantes da pressão. Estes aparecem como coeficientes na expansão da pressão em séries de Taylor e, especificamente para o cumulante de segunda ordem (c2), os resultados da QCD na rede (LQCD) mostram-no aumentando com a temperatura até atingir o limite de Stefan-Boltzmann de um gás ideal não interagente. Por outro lado, quando se calcula a dependência térmica deste coeficiente através de modelos efetivos para a QCD considerando-se um canal vetorial de repulsão parametrizado por GV, este observável atinge um máximo em uma temperatura ligeiramente supercrítica, desviando-se de predições da rede. Um dos resultados aqui discutidos é o fato de efeitos de Nc finito (com GV = 0) contribuirem para este máximo da mesma maneira que as interações vetoriais, mas, neste caso, proporcionalmente ao acoplamento escalar (GS), determinável fenomenologicamente, mostrando que esta repulsão pode ser gerada sem que se precise atribuir um valor a GV. Neste trabalho, aplicamos a OPT ao modelo PNJL SU2 a fim de confrontar nossos resultados com os dados da QCD na rede e a aproximação LN com e sem repulsão vetorial. Vimos que c2 comporta-se satisfatoriamente em baixas temperaturas e nas proximidades da temperatura crítica, entretanto, como também observado em LN com GV ? 0, gera um máximo para altas temperaturas. Identificamos a origem analítica deste extremo quando correções de ordem 1/Nc porporcionais a GS são consideradas e concluimos ser possível que o comportamento correto do cumulante de segunda ordem além do limite LN seja devidamente atingido por modelos efetivos caso estes simulem o fenômeno da liberdade assintótica. De fato, uma vez que o PNJL simula o confinamento através do loop de Polyakov, espera-se que seja plausível a adição de informações provenientes do running coupling constant da QCD para que o modelo adquira artificialmente características de liberdade assintótica e, então, possa exibir melhor concordância com a QCD na rede para altas temperaturas, conforme mostraremos.<br> / Abstract : Recently, a novel variational resummation technique incorporating renormalization group properties has been proposed as an alternative to solve the scale dependence problem which plagues the evaluation of thermodynamical quantities within the framework of approximations such as HTLpt (Hard-Thermal-Loop Perturbation Theory). Here, this new method is used to evaluate the pressure of an interesting theory that naturally displays asymptotic freedom, the nonlinear sigma model (NLSM), which is renormalizable in 1+1 dimensions and also displays trace anomaly and the generation of a mass gap as Yang-Mills theories. Among the works based on this model, its thermodynamics has been evaluated at LO (leading order) and NLO (next to the leading order) within the 1/N expansion as well as within the model calculated on a lattice. However, none of these applications has treated the NLSM scale-invariance. Then our first step within the NLSM was to look for a way in which it could, simultaneously, be subject to the renormalization group properties and the OPT (Optimized Perturbation Theory), using the Renormalization Group Improved OPT (RGOPT) to evaluate the pressure of the NLSM. We show, considering only the first trivial contribution, the convergence of the RGOPT, as well as its scale invariance properties. Therefore, the work presented here supports the RGOPT as a robust nonperturbative method that can eventually be applied to QCD at finite baryonic densities where, so far, LQCD predictions are not possible. On the other hand, the fermionic Polyakov--Nambu--Jona-Lasinio model (PNJL), non renormalizable in 3+1 dimensions and not displaying asymptotic freedom, is useful for the QCD phase diagram. The determination of the critical point on this diagram depends experimentally on some thermodynamic quantities like the quark number density and the quark number susceptibility, which are related to the cumulants of the pressure. These quantities appear as coefficients in the Taylor expansion of the pressure and, specifically for the second order cumulant (c2), QCD results on the lattice (LQCD) show that it raises with the temperature towards the Stefan-Boltazmann limit. On the other hand, when one evaluates c2 whitin quark effective models considering a repulsion on the vector channel parametrized by GV, this observable reaches a maximum in a supercritic temperature, deviating itself from LQCD predictions. One of the significative results discussed in this work is the fact that finite NC effects (with GV=0) contribute to this maximum in the same way that when a vector interaction is taken into account, but proportionally to the phenomenologically fixed scalar coupling (GS), showing that this repulsion could be dynamically generated without the need of atributing a controversial value to GV. Here we apply the OPT method to the two flavor PNJL (at GV=0) in order to confront our results with those furnished by LQCD simulations and by the LN approximation at GV = 0 and also at GV ? 0. We show that c2 behaves satisfactorily at low-T and close to Tc, but, as observed within the case LN, with GV ? 0, it develops a maximum at high-T. We identify the analytical origin of this extremum and conclude that the issue does not come from GV ? 0 itself, once radiative corrections produce the same discrepancy with GV = 0 even when first order 1/Nc corrections proportional to GS are considered. So, it would be possible that the correct high temperature behavior of the second order cumulant beyond the LN limit could be properly achieved by effective quark models if they also mimic the so called asymptotic freedom phenomenon. Since the PNJL simulates the confinement via the Polyakov loop it seems plausible that, if we add relevant QCD running coupling constant pieces of information to the model, incorporating artificial asymptotic freedom aspects, its results could reflect a better agreement with LQCD at high temperatures.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-08Bitstream added on 2014-06-13T18:07:03Z : No. of bitstreams: 1 ruedachumbes_ae_me_guara.pdf: 557923 bytes, checksum: 145698e3e42e6e9b8c231fbc61751937 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta dissertação analisamos modelos não-lineares envolvendo campos escalares em d + 1 dimensões do espaço-tempo. Damos ênfase `a questão da estabilidade das soluções clássicas de alguns modelos não-lineares que envolvem interação de dois campos escalares em 1 + 1 dimensões , onde mostramos nossa discordância com os argumentos de estabilidade desenvolvidos por Boya e Casahorran, e Bazeia et al., particularmente no que diz respeito ao desacoplamento das equações para as flutuações dos campos escalares. Revisamos a proposta de Bazeia et al. para eludir o argumento de Derrick. Observamos que a hamiltoniana de estabilidade expressa em d dimensões espaciais não pode ser fatorada como o produto de dois operadores adjuntos um do outro, portanto não podemos garantir que o operador hamiltoniano seja positivo definido. Por último construímos modelos efetivos de um campo escalar acoplado `a gravidade em (4,1) dimensões do espaço. Estes modelos efetivos podem ser aplicados para o caso de cenários cosmológicos, onde o universo é tratado como imerso em uma parede de domínio em uma dimensão extra. O estudo das soluções destes modelos possui uma grande importância para a construção de cenários cosmologicos e melhor entendimento de nosso universo, como por exemplo a formação de branas espessas e a separação de branas. / In this dissertation we analyze nonlinear models involving scalars fields in d+1 spacetime dimensions. We put emphasis on the question of the stability of classical solutions of some models, where we show our disagreement with the arguments of stability developed by Boya and Casahorran and Bazeia et al.; particularly on the decoupling of the differential equations for the fluctuations of the scalars fields. We review the proposal of Bazeia et al. to circumvent the Derrick argument. In our analysis we observe that the Hamiltonian associated to the stability of the systems in d space dimensions can not be factorized as the product of two operators which are adjoint of each other, therefore the positiveness of the Hamiltonian operator is not guaranteed. Finally we build effective models with a scalar field coupled to gravity in (4.1) dimensions of the space-time. Those models, the effective model can be applied to cosmological scenarios, where our universe is taken as imbeded in a domain wall in an extra dimension. The study of the solutions of those models has a great importance for the construction of cosmological scenarios and for the better understanding of our universe, for example, the formation of thick branes and the separation of branes.