Black holes in realistic branes: Black string-like objects?

A realistic model describing a black string-like object in an expanding Universe is analyzed in the context of the McVittie's solution of the Einstein field equations. The bulk metric near the brane is provided analogously to previous solutions for black strings. In particular, we show that at least when the Hubble parameter on the brane is positive, a black string-like object seems to play a fundamental role in the braneworld scenario, generalizing the standard black strings in the context of a dynamical brane. © 2013 Elsevier B.V.

Scaling attractors in interacting teleparallel dark energy

It has been proposed recently the existence of a non-minimal coupling between a canonical scalar field (quintessence) and gravity in the framework of teleparallel gravity, motivated by similar constructions in the context of General Relativity. The dynamics of the model, known as teleparallel dark energy, has been further developed, but no scaling attractor has been found. Here we consider a model in which the non-minimal coupling is ruled by a dynamically changing coefficient α≡f,φ/(f)1/2, with f(φ) an arbitrary function of the scalar field φ. It is shown that in this case the existence of scaling attractors is possible, which means that the universe will eventually enter these scaling attractors, regardless of the initial conditions. As a consequence, the cosmological coincidence problem could be alleviated without fine-tunings. © 2013 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab srl.

Note on the nonuniqueness of the massive Fierz-Pauli theory and spectator fields

It is possible to show that there are three independent families of models describing a massive spin-2 particle via a rank-2 tensor. One of them contains the massive Fierz-Pauli model, the only case described by a symmetric tensor. The three families have different local symmetries in the massless limit and can not be interconnected by any local field redefinition. We show here, however, that they can be related with the help of a decoupled and nondynamic (spectator) field. The spectator field may be either an antisymmetric tensor B μν=-Bνμ, a vector Aμ or a scalar field φ, corresponding to each of the three families. The addition of the extra field allows us to formulate master actions which interpolate between the symmetric Fierz-Pauli theory and the other models. We argue that massive gravity models based on the Fierz-Pauli theory are not expected to be equivalent to possible local self-interacting theories built up on top of the two new families of massive spin-2 models. The approach used here may be useful to investigate dual (nonsymmetric) formulations of higher-spin particles. © 2013 American Physical Society.

Cosmological dynamics of tachyonic teleparallel dark energy

A detailed dynamical analysis of the tachyonic teleparallel dark energy model, in which a noncanonical scalar field (tachyon field) is nonminimally coupled to gravitation, is performed. It is found that, when the nonminimal coupling is ruled by a dynamically changing coefficient α≡f ,φ/√f, with f(φ) an arbitrary function of the scalar field φ, the Universe may experience a field-matter-dominated era φMDE, in which it has some portions of the energy density of φ in the matter dominated era. This is the most significant difference in relation to the so-called teleparallel dark energy scenario, in which a canonical scalar field (quintessence) is nonminimally coupled to gravitation. © 2013 American Physical Society.

Chameleonic inflation

We attempt to incorporate inflation into a string theory realization of the chameleon mechanism. Previously, it was found that the volume modulus, stabilized by the supersymmetric potential used by Kachru, Kallosh, Linde and Trivedi (KKLT) and with the right choice of parameters, can generically work as a chameleon. In this paper, we ask whether inflation can be realized in the same model. We find that we need a large extra dimensions set-up, as well as a semi-phenomenological deformation of the Kähler potential in the quantum region. We also find that an additional KKLT term is required so that there are now two pieces to the potential, one which drives inflation in the early universe, and one which is responsible for chameleon screening at late times. These two pieces of the potential are separated by a large flat desert in field space. The scalar field must dynamically traverse this desert between the end of inflation and today, and we find that this can indeed occur under the right conditions. © 2013 SISSA, Trieste, Italy.

Energia escura acoplada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Introdução aos monopolos magnéticos de t’Hooft e Polyakov

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de sistemas não lineares em teoria de campos em baixas dimensões

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Sólitons e caos em teorias de campos: um estudo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O campo escalar no formalismo de Duffin-Kemmer-Petiau

Pós-graduação em Física - IFT

Densidade de energia e força de radiação sobre fronteiras em movimento para estados arbitrários do campo: aplicação ao estado coerente

No presente trabalho foi considerado um campo escalar real não massivo em um espaço-tempo bidimensional, satisfazendo à condição de fronteira Dirichlet ou Neumann na posição instantânea de uma fronteira em movimento. Para uma lei de movimento relativística, foi mostrado que as condiçõoes de fronteira Dirichlet e Neumann produzem a mesma força de radiação sobre um espelho em movimento quando o estado inicial do campo é invariante sobre translações temporais. Obtemos as fórmulas exatas para a densidade de energia do campo e da força de radiação na fronteira para os estados de vácuo, coerente e comprimido. No limite não-relativistico, os resultados obtidos coincidem com os encontrados na literatura. Também foi investigado o campo dentro de uma cavidade oscilante. Considerando as condiçõoes de fronteira Neumann e Dirichlet, escreveu-se a fórmulas exata para a densidade de energia dentro de uma cavidade não-estática, para um estado inicial arbitrário do campo. Tomando como base a equação de Moore, nós calculamos recursivamente a densidade de energia e investigamos a evolução temporal da densidade de energia para o estado coerente do campo.

Seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild e de buracos acústicos canônicos

Na presente dissertação calculou-se a seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild para os campos escalar não massivo e eletromagnético. Também calculamos a seção de choque de absorção de buracos acústicos canônicos. Utilizamos um método numérico para obter os resultados em freqüências arbitrárias. Obtemos também expressões analíticas para as seções de choque de absorção nos limites de baixas e altas freqüências. Os resultados numéricos estão em excelente concordância com os valores das seções de choque de absorção em baixas e altas freqüências obtidos analiticamente. No limite em que a freqüência tende a zero, a seção de choque de absorção tende ao valor da área do horizonte de eventos tanto para o caso do campo escalar não massivo em Schwarzschild quanto para o buraco acústico canônico. Entretanto, a medida que a freqüência aumenta, estes resultados se tornam bastante distintos. Isto mostra que, apesar de a forma do espaço-tempo não exercer influência sobre a seção de choque escalar no limite em que a freqüência tende a zero, ela é determinante fora desse limite. Observamos também que os valores das seções de choque de absorção escalar e eletromagnética em Schwarzschild coincidem para freqüências e momentos angulares suficientemente grandes. O spin da partícula espalhada, neste caso, apesar de ter grande influência a baixas energias, é menos importante para o valor da seção de choque de absorção quanto maiores forem a freqüência e o momento angular da onda incidente.

Criação de fótons no efeito Casimir dinâmico em cavidade oscilante com condições de Neumann e Dirichlet

Consideramos um campo escalar não massivo num espaço-tempo bi-dimensional dentro de uma cavidade oscilante com condições de contorno mistas. Discutindo do fenômeno da criação de partículas, consideramos uma situação de ressonância paramétrica na qual a freqüência de oscilação da fronteira é duas vezes a freqüência do primeiro modo da cavidade estática. Por conveniência, supomos que a fronteira que está em repouso impõe ao campo a condição de Neumann, enquanto que a outra, em movimento não relativístico, impõe ao campo a condição de Dirichlet. Seguindo o procedimento desenvolvido por Dodonov e Klimov (Phys. Rev. A, 56, 2664 (1996)), calculamos o número de partículas criadas, a taxa de geração e a energia na cavidade. Comparamos nossos resultados aos encontrados na literatura para o caso Dirichlet-Dirichlet.

Densidade de energia e força de radiação sobre fronteiras em movimento num espaço-tempo bidimensional

No presente trabalho, nós investigamos a densidade de energia e a força de reação a radiação quântica sobre uma fronteira em movimento que impõem ao campo escalar, sem massa, condições de contorno de Dirichlet ou Neumann. Apesar de assumirmos um particular movimento para fronteira, introduzido por Walker e Davies muitos anos atrás (J. Phys. A, 15 L477, 1982), consideramos novas possibilidades para o estado inicial do campo, entre as quais, estados térmicos e coerentes. Nós investigamos, também, o problema de uma cavidade com uma das fronteiras no particular movimento proposto por Walker e Davies, levando em conta o estado de vácuo, térmico e coerente como estados iniciais do campo. Finalmente, investigamos o caso de uma fronteira não estática que impõem condições de contorno de Robin ao campo.

Fenômeno de interferência na densidade de energia em cavidades com duas fronteiras oscilantes

O primeiro objetivo do presente trabalho é calcular a força quântica exata que atua sobre as fronteiras de uma cavidade, bem como o comportamento exato da densidade de energia numa cavidade não estática, onde ambas as fronteiras executam movimentos prescritos arbitrários. O modelo considerado é o do campo escalar não massivo em 1 + 1 dimensões, sendo que o campo obedece à condição de Dirichlet em cada uma das fronteiras. Considerando o vácuo como estado inicial do campo, nós mostramos que a densidade de energia em um dado ponto do espaço-tempo pode ser obtida através do traçado de uma sequência de linhas nulas, conectando o valor da densidade de energia nesse ponto a um certo valor conhecido da densidade de energia em um ponto das “zonas estáticas”. O segundo objetivo é mostrar que para movimentos específicos das fronteiras, particularmente para os quais ambas voltam às suas posições iniciais em instantes múltiplos do comprimento inicial da cavidade, o método exato por nós obtido permite encontrar soluções analíticas escritas como uma expansão em série na variável que controla as amplitudes de movimento das fronteiras. Os resultados analíticos por nós obtidos são aplicáveis a uma vasta classe de movimentos, a qual inclui a grande maioria dos casos ressonantes estudados na literatura. O terceiro objetivo do presente trabalho é investigar, através dos métodos de cálculos desenvolvidos aqui, o fenômeno da interferência na energie e na densidade de energia em cavidades com duas fronteiras móveis, obtendo fórmulas genéricas para os termos de interferência respectivos.