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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/59863
Type: | Tese |
Title: | Localização da ação de milicargas e escala universal de massa para campos bosônicos através do acoplamento geométrico |
Authors: | Oliveira Júnior, Raimundo Ivan de |
Advisor: | Alencar Filho, Geová Maciel de |
Keywords: | Acoplamento geométrico;Milicargas;Multi-localização;Multi-branas;Massa universal |
Issue Date: | 2021 |
Citation: | OLIVEIRA JÚNIOR, R. I. Localização da ação de milicargas e escala universal de massa para campos bosônicos através do acoplamento geométrico. 123 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Nesta tese estudamos como o acoplamento geométrico pode ser usado para localizar um modelo com mistura de termos cinéticos, e também gerar uma escala universal de massa para campos bosônicos. A mistura de termos cinéticos é uma teoria para partículas com milicargas, proposta por Holdom em 1985, e que tem sido objeto de estudo no LHC. Propomos o acoplamento geométrico entre os campos de gauge,o escalar de Ricci e o tensor de Ricci. Mostramos que é possível localizar tal modelo se considerarmos valores específicos para as constantes de acoplamento. Encontramos as soluções para os dois campos, e discutimos a localização das componentes escalares que aparecem naturalmente no processo. Mostramos que não necessariamente os campos de gauge e escalar são localizados simultaneamente. Também, encontramos uma escala universal de massa para toda $q-$ forma no modelo de multi-branas. Isto é um fato conhecido que esse modelo gera um modo ultraleve para os campos. No entanto, para obter isso, as Lagrangianas consideradas na literatura não são covariantes. Para resolver isso, propomos uma versão covariante, com o acoplamento geométrico, para multi-localizar a $q-$ forma. Como consequência da covariância, mostramos que todas as $q-$ formas têm um modo ultraleve com a mesma massa que o campo gravitacional. Dessa forma mostramos que existe uma escala universal de massa para os modos ultraleves dos campos bosônicos. Isso sugere que uma nova Física deve surgir, para todos esses campos, na mesma escala. Depois disso, revisitamos os resultados que consideram o cristal manifold background no cenário Randall-Sundrum (RS), e adicionamos a discussão do acoplamento geométrico em tal configuração. A função de onda dos campos presos no cristal são do tipo ondas de Bloch, e seu comportamento é bem semelhante ao de elétrons em uma rede cristalina, como no modelo Kronig-Penney (KP). Calculamos a relação de dispersão de massa para esses campos, com e sem o acoplamento com o dílaton. Isso leva a novos resultados para a estrutura de bandas dos campos. No caso do campo de Kalb- Ramond, e com a relação de dispersão correta, não existe gap entre as bandas. Também, sempre que os campos estão acoplados com o dílaton, seus primeiros modos de massa decrescem. Quando a generalização para a $q$-forma é feita, mostramos que não é possível gerar ou suprimir massa para os campos controlando o acoplamento com o dílaton, diferentemente do que é mostrado na literatura. |
Abstract: | In this thesis we study how geometrical coupling can be used to localize a model with kinetic gauge mixing, and also generate an universal mass scale for bosonic fields. The kinetic mixing is a theory for millicharged particles, proposed by Holdom in 1985, and that has been object of study in the LHC. We propose a geometrical coupling between the gauge fields, the Ricci scalar and the Ricci tensor. We show that it is possible to localize such a model by regarding specific values for the coupling constants. We find the solutions for the two gauge fields, and discuss the localization for scalar components that appears naturally in the process. We show that not necessarily the gauge and scalar fields are localized simultaneously. Also, we find an universal mass scale for all $p-$ forms in multi-brane worlds models. It is a known fact that this model provides an ultralight mode for the fields. However, to get this, the Lagrangians considered in the literature are not covariant. In order to solve this, we propose a covariant version, with the geometrical coupling, to multi-localize $q- $form fields. As a consequence of the covariance, we show that all the $q$-form fields have an ultralight mode with the same mass that the gravitational one. That way we show that there is an universal mass scale for the ultralight modes of the bosonic fields. This suggests that a new physics must emerge, for all theses fields, at the same scale. After that, we revisit the results that consider a crystal manyfold background in the Randall-Sundrum scenary (RS), and add the discussion related to geometrical couplings in such a configuration. The wave functions of fields trapped in the crystal are Bloch-like waves, and their behavior is very similar to electrons inside a lattice, just like in the Kronig-Penney model (KP). We compute the mass dispersion relations for those fields with and without a dilaton coupling. It leads to new results for the band gap structure of these fields. In the case of the Kalb-Ramond field, and with the correct dispersion relation, there is no gap between the mass bands. Also, always that the field is coupled with the dilaton, its first mass mode decreases. When the generalization to the $q-$form is done, we show that it is not possible to suppress or generate mass for the fields by controlling the dilaton coupling, differently of what is showed in the literature. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59863 |
Appears in Collections: | DFI - Teses defendidas na UFC |
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