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Previous issue date: 2014-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Theories of extra dimensions have been extensively studied in recent years with the
original intention of solving the hierarchy problem. Among the models of extra dimensions we can mention the braneworld models, more precisely, the Randall-Sundrum
model, which considers our universe as a brane embedded in an ambient space with an extra dimension of infinite size. The fundamental aspect of the brane models is
that matter and fields are confined in a hypersurface and only gravity has access to
all dimensions. Thus, observational tests involving gravity may provide a way of verifying the existence of extra dimensions. With this idea in mind, in this work, we find
black hole solutions in a regularized version of a RSII type brane and then we consider
two classical tests of general relativity to these solutions. We studied the in uence of
transversal movement in the four-dimensional path of the particles. We note that the
de ection of light and the time delay, in this scenario, depend on the energy ( frequency
) of the light signal and can, therefore, give rise to the phenomenon of gravitational
rainbow. We also discuss a model of thick branes known as the split fermion model. In
this model electrons and protons are located on di¤erent hypersurfaces of the brane.
We found that, in the presence of a gravitational eld generated by a massive body,
these particles will experience di¤erent four-dimensional geometries. This violation of
the equivalence principle, from the viewpoint of four-dimensional observers, produces
interesting phenomena as, for instance, the gravitational induction of an electric dipole
in a hydrogen atom. We veri ed that the Hamiltonian that describes this e¤ect has
the same form of the Stark Hamiltonian, i.e., H = ~A ~r, where the tidal acceleration
~A(due to the separation of electron and proton in the extra dimension) substitutes
the electric eld and the reduced mass atom replaces the electric charge. / Teorias de dimensões extras têm sido amplamente estudadas nos últimos anos, com
o intuito original de resolver o problema da hierarquia. Entre os modelos de dimensões
extras podemos citar o modelo de branas Randal-Sundrum, que trata o nosso universo
como uma brana imersa em um espaço ambiente com uma dimensão extra de comprimento infinito. O aspecto fundamental do cenário de branas é que a matéria e os
campos estão confinados em uma hipersuperfície e, apenas, a gravidade tem acesso a
todas as dimensões. Sendo assim, testes observacionais envolvendo a gravitação podem oferecer meios de se verificar a existência das dimensões extras. Com esta ideia
em mente, neste trabalho, encontramos soluções de buracos negros em uma versão
regularizada de uma brana (ou seja, com espessura) do tipo RSII e aplicamos, então,
dois testes clássicos da relatividade geral para estas soluções de buracos negros, estudando a influência do movimento transversal nas trajetórias quadrimensionais das
partículas. Constatamos que o desvio da luz e o atraso temporal, neste cenário, passam a depender da energia (frequência) do sinal luminoso, podendo, portanto, dar
origem ao fenômeno de arco-íris gravitacional. Discutimos também um modelo de
branas com espessura, conhecido como modelo de separação de férmions, formulado
com o propósito de explicar a estabilidade do próton sem recorrer a algum tipo de
simetria. Neste modelo, elétrons e prótons estão localizados em diferentes hipersuperfícies da brana. Verificamos que na presença de um campo gravitacional gerado por
um corpo massivo, estas partículas irão sentir diferentes geometrias quadrimensionais.
Esta aparente violação do princípio da equivalência, do ponto de vista de observadores
quadrimensionais, produz interessantes fenômenos como, por exemplo, a indução, pela
gravidade, de um dipolo elétrico em um átomo de Hidrogênio. Verificamos que a
Hamiltoniana que descreve este efeito tem a mesma forma da Hamiltoniana de Stark,
ou seja, H = ~A ~r, onde a aceleração de maré ~A (devido à separação de elétron
e próton na dimensão extra) está no lugar do campo elétrico e a massa reduzida do
átomo substitui a carga elétrica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5750 |
| Date | 30 April 2014 |
| Creators | Silva, Alex de Albuquerque |
| Contributors | Romero Filho, Carlos Augusto, Dahia, Fábio Leal de Melo |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Física, UFPB, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8949983414395757341, 600, 600, 600, 600, -6618910597746734213, -8327146296503745929, 2075167498588264571 |
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