Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / This thesis presents our proposals for new braneworlds models. Some of the main open
issues in high energy physics have interesting solutions assuming the space-time has more
than four dimensions. For instance, the hierarchy problem between the eletroweak and
the Planck scales, and the origin of the cosmological constant, find some solutions in the
brane scenarios. Since these models are rather sensible on the geometrical structure of the
multidimensional space time where the brane is embedded, our main goal is to analyze
how the geometrical and physical properties of the braneworld and of fields living on it
evolve under a geometrical flow in the transverse manifold. The first step was propose
an smoothed string-like braneworld with a transverse resolved conifold. The resolution
parameter changes the width of the well and the high of the barrier of the Kaluza-Klein
modes. Further, the source of this warped solution has different phases depending on the
resolution parameter. The massless modes for the scalar, gauge and spinor fields are only
well-behaved on the brane for non singular configurations. Another smooth geometrical
flow studied was the so-called Ricci flow. This flux posses diffeomorphic invariant solutions
called Ricci solitons which are extremals of the energy and entropy functionals. An
important two-dimensional Ricci soliton with axial symmetry is the cigar soliton. A warped
product between a 3-brane and the cigar soliton turns to be an interior and exterior
string-like solution satisfying the dominant energy condition and that supports a massless
gravitational mode trapped to the brane. The last geometric modification proposed
was the locally Lorentz symmetry violation through a Finsler geometry approach. This
anisotropic differential geometry has been intensely studied in last years. We have chosen
the so-called bipartite space where the length of the events is measure using the metric
and another symmetric tensor called bipartite tensor. We have shown the bipartite space
deforms the causal surface to an elliptic cone and provides an anisotropy into the inertia
of a particle. By means of an extended Einstein-Hilbert action we have shown an analogy
between the bipartite space and the bumblebee and bipartite models which are effective
Lorentz violating models in curved space times. / A presente tese apresenta nossas propostas de estensÃes dos modelos de mundo Branas. Alguns dos principais problemas em aberto em fÃsica de partÃculas, como o problema da hieraquia entre as escalas de Planck e eletrofraca, e da cosmologia como a origem da matÃria escura e o valor da constante cosmolÃgica, encontram soluÃÃes nos cenÃrios de branas. Uma vez que tais modelos sÃo extremamente sensÃveis à estrutura geomÃtrica do espaÃo-tempo ambiente multidimensional no qual a brana està imersa, noss ideia bÃsica à analisar como as propriedades da brana e dos campos que vivem no seu entorno mudam quando alteramos a estrutura geomÃtrica do espaÃo ambiente. Nosso primeiro passo foi uma estensÃo do cenÃrio de de brana tipo-corda em seis dimensÃes onde a variedade transversa à uma seÃÃo do cone resolvido. O parÃmetro de resoluÃÃo do cone, que controla a singularidade na origem, tambÃm altera a largura dos modos sem massa de um campo escalar e do potencial confinante dos modos Kaluza-Klein. TambÃm analisamos as condiÃÃes de energia da fonte que passa por diferentes fases durante o fluxo de resoluÃÃo. Estudamos ainda como este fluxo modifica as propriedades dos campos vetoriais e espinoriais neste cenÃrio. Em seguida, propusemos um novo fluxo geomÃtrico para a variedade transversa. O chamado fluxo de Ricci possui soluÃÃes invariantes por difeomorfismos chamadas sÃlitons de Ricci. Tais soluÃÃes tÃm a propriedade de extremizar grandezas durante esse fluxo, como os funcionais energia e entropia. Uma soluÃÃo particularmente importante e estacionÃria deste fluxo à o chamado sÃliton charuto de Hamilton que possui simetria axial. Definimos uma variedade produto nÃo-fatorizÃvel entre uma 3-brana e um sÃliton de Hamilton resultando em uma soluÃÃo tipo-corda regular que satisfaz a condiÃÃo de energia dominante e tem um modo gravitacional nÃo massivo localizado. Outra modificaÃÃo geomÃtrica proposta foi a ViolaÃÃo da simetria de Lorentz atravÃs da introduÃÃo de uma estrutura mÃtrica localmente anisotrÃpica, a chamada geometria de Finsler. Tal abordagem tem sido objeto recente de vÃrios estudos. Escolhemos uma estrutura finsleriana recentemente proposta, chamada bipartite, onde o comprimento dos eventos à calculado nÃo somente com a mÃtrica Lorentziana mas tambÃm com uma outra forma bilinear simÃtrica. O cone de luz desta geometria à deformado para um cone elÃptico cujas inclinaÃÃes das geratrizes dependem dos autovalores do tensor bipartite. Outra propriedade deste espaÃo-tempo à a de modificar a relaÃÃo entre o 4-momentum e a 4-velocidade gerando um tensor de inÃrcia. AtravÃs de uma aÃÃo de Einstein-Hilbert finsleriana em um limite de baixa dependÃncia direcional, encontramos uma analogia entre essa geometria e os modelos bumblebee e aether, que descrevem efetivamente a quebra da simetria de Lorentz em espaÃos curvos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7342 |
| Date | 16 October 2013 |
| Creators | Jose Euclides Gomes da Silva |
| Contributors | Carlos Alberto Santos de Almeida |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em FÃsica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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