Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
QUASINORMAL MODES AND HOLOGRAPHIC QCD IN GAUGE/GRAVITY DUALITY
LUIS ALEX HUAHUACHAMPI MAMANI
TESE
15/12/2017

Nesta tese exploramos alguns aspectos de teorias de campo fortemente acoplados usando o respectivo dual gravitacional. Começamos estudando perturbações gravitacionais de cordas negras em rotação num espaço-tempo assintoticamente Anti-de Sitter (AdS) em quatro dimensões. É apresentado uma análise completa do espectro dos modos quasinormais (QNMs), interpretações na teoria de campos dual, quando possível, são exploradas. No setor escalar das perturbações obtemos as relações de dispersão na aproximação hidrodinâmica seguindo três abordagens: perturbações gravitacionais, flutuações hidrodinâmicas de um fluido relativista em (2+1) dimensões e uma análise de vetores de onda relativistas. Os resultados obtidos no limite hodrodinâmico mostram efeitos relativistas como a contração de Lorentz, dilatação do tempo de amortecimento e o efeito Doppler da frequência. Os resultados numéricos também mostram um crossover do regime hidrodinâmico para o relativista e do regime não hidrodinâmico para o relativista, o último para o primeiro modo não hidrodinâmico. Adicionalmente reportamos o surgimento de uma nova classe de modos quasinormais. Na segunda parte exploramos modelos fenomenológicos para a cromodinâmica quântica (QCD). Primeiramente, exploramos um modelo holográfico para mésons vetoriais no contexto do modelo soft-wall, exploramos o derretimento desses estados de quasipartícula quando a temperatura e adicionado através de um buraco negro no fundo gravitational. Também calculamos os modos quasinormais neste modelo e as relações de dispersão neste modelo. Seguimos um procedimento semelhante para explorar o derretimendo dos mésons escalares. A diferência em relação aos mésons vetoriais é que pode ser introduzido um dilaton quártico no regime do ultravioleta (UV) para descrever o condensado de glúons, enquanto que o comportamento linear do espectro de massas e confinamento é garantido por um dilaton quadrático no regime do infravermelho (IR). Exploramos os efeitos da escala de energia associado com o condensado de glúons no espectro e derretimento dos mésons escalares. na ultima parte apresentando um modelo holográfico para descrever o setor dos glúons do Lagrangiano de Yang-Mills implementado através do acoplamento do campo dilaton com a métrica. Neste contexto calculamos o espectro de massas do setor escalar e tensorial do campo dos glúons. Os resultados obtidos são consistentes com os resultados da QCD na rede. Também calculamos o valor esperado do vácuo (VEV) e a densidade de energia do vácuo da QCD, ambos os resultados são resoáveis comparados com os resultados disponíveis na literatura. No final, é proposto um novo dicionário relacionando a anomalia do traço de teorias 10 de campo conforme deformadas com a anomalia do traço da QCD. Como uma consequência não trivial deste dicionário observamos o surgimento de uma função-β semelhante ao resultado em QCD perturbativa a dois loops.

Branas negras;espaço-tempo Anti-de Sitter;modos quasenormais;correspondência AdS/CFT;QCD holográfica
In this thesis we explore some aspects of strongly coupled field theories using the respective gravitational duals. We start studying gravitational perturbations of rotating black strings in asymptotically Anti-de Sitter (AdS) four-dimensional spacetime. A complete analysis of the spectrum of the quasinormal modes (QNMs) is presented, interpretations in the dual field theory, when possible, are explored. In the scalar sector of the perturbations we obtain the dispersion relations in the hydrodynamic approximation following three approaches: gravitational perturbations, hydrodynamic fluctuations of a relativistic fluid in (2+1) dimensions and an analysis of relativistic wave vectors. The results obtained in the hydrodynamic limit show relativistic effects like Lorentz contraction, damping time dilation and Doppler shift of the frequency. The numerical results also show a crossover from the hydrodynamicto- relativistic regimes and from the non-hydrodynamic-to-relativistic regimes, the last for the first non-hydrodynamic quasinormal mode (QNM). Additionally we report the emergence of a new class of QNMs. In the second part we explore phenomenological models for quantum chromodynamics (QCD). Firstly we explore a holographic model for vector mesons in the context of the softwall model. We explore the melting of these quasiparticle states when the temperature is added via a black hole on the gravitational background. We also calculate the quasinormal modes and the dispersion relations in this model. We follow a similar procedure to explore the melting of scalar mesons. The difference in relation to the vector mesons case is that a quartic dilaton in the ultraviolet (UV) regime can be introduced to describe the gluon condensate, while the linear behaviour of the mass spectrum and confinement is guaranteed by a quadratic dilaton field infrared (IR) regime. We explore the effects of the energy scale associated with the gluon condensate in the mass spectrum and melting of the scalar mesons. In the last part we present a holographic model to describe the gluon sector of the Yang- Mills Lagrangian implemented through the coupling of the dilaton field to the metric. In this context we calculate the mass spectrum of the scalar and tensor sectors of the gluons field. The results obtained are consistent with lattice QCD. We also calculate the vacuum expectation value (VEV) and the energy density of the QCD vacuum, both results are reasonable compared with results currently available in the literature. At the end a new dictionary is proposed, which relates the trace anomaly of deformed conformal field theories (CFTs) to the trace anomaly of QCD. As a non trivial consequence of this dictionary we observe the emergence of a β function similar to the two loops result in perturbative QCD.
Black branes;Anti-de Sitter spacetime;quasinormal modes;AdS/CFT correspondence;holographic QCD
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INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

FÍSICA
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Banca Examinadora

VILSON TONIN ZANCHIN
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
HORATIU STEFAN NASTASE Participante Externo
JORGE JOSE LEITE NORONHA JUNIOR Participante Externo
MAURICIO RICHARTZ Docente - PERMANENTE
ROLDAO DA ROCHA JUNIOR Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 2
FUNDACAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SAO PAULO - Bolsa de Doutorado 46

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Não