Sobre modificações na estrutura geométrica em cenários de branas

• Main Author: Silva, José Euclides Gomes da
• Other Authors: Almeida, Carlos Alberto Santos de
• Language: Portuguese
• Published: 2014
• Subjects: Física das partículas elementares e campos; Cenários de Branas; Conifold Resolvido; Fluxo de Ricci; Violação da simetria de Lorentz; Geometria de Finsler; Braneworlds scenarios; Resolved Conifold; Ricci Flow; Lorentz Symmetry Violation; Finsler Geometry
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8079

SILVA, José Euclides Gomes da. Sobre modificações na estrutura geométrica em cenários de branas. 2013. 130 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. === Submitted by Edvander Pires ([e-mail]) on 2014-05-16T21:35:18Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) === Approved for entry into archive by Edvander Pires([e-mail]) on 2014-05-16T21:38:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) === Made available in DSpace on 2014-05-16T21:38:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_jegsilva.pdf: 836100 bytes, checksum: c4765585f192ce0d02aa423186d47ae3 (MD5) Previous issue date: 2013 === 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 estensões dos modelos de mundo Branas. Alguns dos principais problemas em aberto em física de partículas, como o problema da hieraquia entre as escalas de Planck e eletrofraca, e da cosmologia como a origem da matéria escura e o valor da constante cosmológica, encontram soluções nos cenários de branas. Uma vez que tais modelos são extremamente sensíveis à estrutura geométrica do espaço-tempo ambiente multidimensional no qual a brana está imersa, noss ideia básica é analisar como as propriedades da brana e dos campos que vivem no seu entorno mudam quando alteramos a estrutura geométrica do espaço ambiente. Nosso primeiro passo foi uma estensão do cenário de de brana tipo-corda em seis dimensões onde a variedade transversa é uma seção do cone resolvido. O parâmetro de resolução do cone, que controla a singularidade na origem, também altera a largura dos modos sem massa de um campo escalar e do potencial confinante dos modos Kaluza-Klein. Também analisamos as condições de energia da fonte que passa por diferentes fases durante o fluxo de resolução. Estudamos ainda como este fluxo modifica as propriedades dos campos vetoriais e espinoriais neste cenário. Em seguida, propusemos um novo fluxo geométrico para a variedade transversa. O chamado fluxo de Ricci possui soluções invariantes por difeomorfismos chamadas sólitons de Ricci. Tais soluções têm a propriedade de extremizar grandezas durante esse fluxo, como os funcionais energia e entropia. Uma solução particularmente importante e estacionária deste fluxo é o chamado sóliton charuto de Hamilton que possui simetria axial. Definimos uma variedade produto não-fatorizável entre uma 3-brana e um sóliton de Hamilton resultando em uma solução tipo-corda regular que satisfaz a condição de energia dominante e tem um modo gravitacional não massivo localizado. Outra modificação geométrica proposta foi a Violação da simetria de Lorentz através da introdução de uma estrutura métrica localmente anisotrópica, a chamada geometria de Finsler. Tal abordagem tem sido objeto recente de vários estudos. Escolhemos uma estrutura finsleriana recentemente proposta, chamada bipartite, onde o comprimento dos eventos é calculado não somente com a métrica Lorentziana mas também com uma outra forma bilinear simétrica. O cone de luz desta geometria é deformado para um cone elíptico cujas inclinações das geratrizes dependem dos autovalores do tensor bipartite. Outra propriedade deste espaço-tempo é a de modificar a relação entre o 4-momentum e a 4-velocidade gerando um tensor de inércia. Através de uma ação de Einstein-Hilbert finsleriana em um limite de baixa dependência direcional, encontramos uma analogia entre essa geometria e os modelos bumblebee e aether, que descrevem efetivamente a quebra da simetria de Lorentz em espaços curvos.