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Previous issue date: 2009-04-30 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / In this work we study the effects of the spontaneous breaking of Lorentz symmetry on black
body radiation phenomenon in the context of the Maxwell-Caroll-Field-Jackiw (MCFJ) model.
The MCFJ model is the electromagnetic CPT-odd sector of the standard model extension
and, it presents for a purely space-like background a positive-definite hamiltonian. Firstly,
we study the Maxwell electrodynamics by analyzing its hamiltonian structure following the
Dirac s procedure for constrained systems. Then, we calculate the partition function via the
path integrals formalism and consequently we obtain its thermodynamic properties such as:
energy density, radiation pressure and the entropy. Afterwards, we apply the same procedure
to find the partition function of the MCFJ model and we observe how the spectrum of black
body changes due to the breaking of the CPT and Lorentz symmetries. We show that if the
cosmic microwave background (CMB) radiation is described by this model, it shows an angular
anisotropy in the energy density distribution. We also give, at leading order in the Lorentz
violating parameter, the contributions of the Lorentz breaking for the Planck s radiation and
the Stefan-Boltzmann laws. The Lorentz-violating (LV) corrections for the Planck s law is
non-linear in the frequency and for the Stefan-Boltzmann law is quadratic in the temperature.
Using our results, we set upper limits for the LV parameter by analyzing the Stefan-Boltmann
law and the CMB anisotropy but it is shown that they are much less stringents that those
obtained by birefringence or polarization analysis of light. / Esta dissertação aborda os efeitos da quebra espontânea da simetria de Lorentz sob a radiação do corpo negro no contexto da eletrodinâmica de Maxwell-Carroll-Field-Jackiw (MCFJ).
O modelo MCFJ advém do setor CPT-ìmpar do modelo padrão estendido e apresenta uma
hamiltoniana positiva-definida somente para um campo de fundo puramente tipo-espaço. O
estudo começa pela eletrodinâmica de Maxwell realizando uma análise de sua estrutura hamiltoniana
através do procedimento de Dirac para sistemas vinculados. Após essa análise, calcula-se
a função de partição via o formalismo de integração funcional e obtendo consequentemente
suas propriedades termodinâmicas relevantes como: densidade de energia, pressão de radiação
e a entropia do sistema. Na segunda parte, seguindo um procedimento similar encontramos
a função de partição do modelo MCFJ. Observa-se que o espectro de energia do corpo negro
sofre alteração devido à quebra da invariância de Lorentz e da simetria CPT. Mostramos que
se a radiação cósmica de fundo (RCF) for descrita por esse modelo desponta uma anisotropia
na distribuição de densidade de energia. Também, mostramos que a lei de radiação de Planck
e a lei de Stefan Boltzmann são afetadas pela introdução do campo externo responsável pela
quebra de Lorentz. Tais modificações no caso da lei de Planck são não-lineares na frequência
e na lei de Stefan-Boltzmann são quadráticas na temperatura. Usando esses resultados e os
dados experimentais da constante de Stefan-Boltzmann e os dados referentes a anisotropia da
radiação cósmica de fundo, estipulamos limites superiores para a magnitude do parâmetro da
VL. Contudo, os limites obtidos são menos restritivos que os obtidos pela análise do fenômeno
da birrefrigência.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/715 |
| Date | 30 April 2009 |
| Creators | Rodrigues, Josberg Silva |
| Contributors | CASANA SIFUENTES, Rodolfo Alván |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET, UFMA, BR, FISICA |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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