Métodos perturbativos e não-perturbativos em teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo
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Data de Publicação: | 2019 |
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Idioma: | por |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11473 |
Resumo: | esta tese, apresentamos nossas aplicações a partir de um estudo detalhado sobre modelos perturbativos e nâo-perturbativos promissores em teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo. Inicialmente, implementamos a quantização estocástica para um campo escalar massivo não-mínimo e auto-interagente. Aqui, estudamos o método per-turbativamente através de expansões simultâneas no tensor de curvatura e nos campos de ruído e também nâo-perturbativamente, isto é, sem a expansão nos campos de ruído. Usando as coordenadas normais de Riemann, obtemos a funçâo de correlação euclidiana e avaliamos as correções quânticas de multi-loops. A função de correlaçâo estocástica reproduz o resultado bem conhecido de Bunch e Parker e é usada para construir o potencial efetivo em uma dimensão arbitrária D. Além disso, apresentamos uma amostra de simulações numéricas para D = 3. Em seguida, utilizando o método de campo de fundo na abordagem do método nâo-perturbativo chamado grupo de renormalização funcional para caso da teoria de Yang-Mills, estudamos a simetria de campo de fundo e a dependência de calibre da ação efetiva média de fundo, quando a ação reguladora depende de campos externos. Por ultimo, via teoria de perturbações através do método usual de integrais de caminho, estudamos o modelo de Yukawa com um campo escalar e um escalar axial, acoplados a N cópias de férmions de Dirac. A partir da técnica de heat-kernel, obtemos as divergências de 1-loop, descrevemos a renormalização da teoria e calculamos o conjunto completo de funções beta e gama para todas as constantes de acoplamento e campos. Obtemos a contribuição dos campos escalares para o potencial efetivo de 1-loop e discutimos algumas dificuldades da abordagem do grupo de renormalização para o potencial efetivo no modelo em consideração. |
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Aqui, estudamos o método per-turbativamente através de expansões simultâneas no tensor de curvatura e nos campos de ruído e também nâo-perturbativamente, isto é, sem a expansão nos campos de ruído. Usando as coordenadas normais de Riemann, obtemos a funçâo de correlação euclidiana e avaliamos as correções quânticas de multi-loops. A função de correlaçâo estocástica reproduz o resultado bem conhecido de Bunch e Parker e é usada para construir o potencial efetivo em uma dimensão arbitrária D. Além disso, apresentamos uma amostra de simulações numéricas para D = 3. Em seguida, utilizando o método de campo de fundo na abordagem do método nâo-perturbativo chamado grupo de renormalização funcional para caso da teoria de Yang-Mills, estudamos a simetria de campo de fundo e a dependência de calibre da ação efetiva média de fundo, quando a ação reguladora depende de campos externos. Por ultimo, via teoria de perturbações através do método usual de integrais de caminho, estudamos o modelo de Yukawa com um campo escalar e um escalar axial, acoplados a N cópias de férmions de Dirac. A partir da técnica de heat-kernel, obtemos as divergências de 1-loop, descrevemos a renormalização da teoria e calculamos o conjunto completo de funções beta e gama para todas as constantes de acoplamento e campos. Obtemos a contribuição dos campos escalares para o potencial efetivo de 1-loop e discutimos algumas dificuldades da abordagem do grupo de renormalização para o potencial efetivo no modelo em consideração.In this thesis, we present our applications from a detailed study of promising perturba-tive and non-perturbative models in quantum field theory in curved spacetime. Initially, we employ stochastic quantization for a self-interacting nonminimal massive scalar field. Here, we study the method perturbatively through simultaneous expansions in the curva-ture tensor and in the noise fields and also nonperturbatively, i. e., without noise expan-sion. Using the Riemann normal coordinates we find the Euclidean correlation function and evaluate multi-loop quantum corrections. The stochastic correlation function repro-duces the well-known result by Bunch and Parker and is used to construct the effective potential in an arbitrary dimension D. Furthermore, we present a sample of numerical simulations for D = 3. Next, using the background field method in the approach of the nonperturbative method called functional renormalization group for the case of Yang-Mills theory, we study the background field symmetry and gauge dependence of the background average effective action, when the regulator action depends on external fields. At the end, via perturbation theory through the usual method of path integrals we study the Yukawa model with one scalar and one axial scalar fields, coupled to N copies of Dirac fermions, in curved spacetime background. From the the heat-kernel technique, we derive the one-loop divergences, describe the renormalization of the theory and calculate the full set of beta-and gamma-functions for all coupling constants and fields. We obtain the contribution of scalar fields to the 1-loop effective potential and discuss some difficulties of the renorma-lization group approach to the effective potential in the model under consideration. Keywords: Nonperturbative methods, stochastic quantization, semiclassical gravity, functional renormalization group, background field formalism, Yukawa model, curved spa-cetime.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em FísicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAMétodos não-perturbativosquantização estocásticagravitação semiclássicaGrupo de renormalização funcionalFormalismo de campo de fundoModelo de YukawaEspaço-tempo curvoNonperturbative methodsStochastic quantizationSemiclassical gravityFunctional renormalization groupBackground feld formalismYukawa modelCurved spacetimeMétodos perturbativos e não-perturbativos em teoria quântica de campos no espaço-tempo curvoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALeduardoantoniodosreis.pdfeduardoantoniodosreis.pdfapplication/pdf829944https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11473/1/eduardoantoniodosreis.pdfed1b4b77a4ed20ec3dda2f4db6035ca5MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11473/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11473/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTeduardoantoniodosreis.pdf.txteduardoantoniodosreis.pdf.txtExtracted texttext/plain174112https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11473/4/eduardoantoniodosreis.pdf.txt7f45198e0f24b2f06fe737b9104c1afeMD54THUMBNAILeduardoantoniodosreis.pdf.jpgeduardoantoniodosreis.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1400https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11473/5/eduardoantoniodosreis.pdf.jpg0346a7ad90d2215b5fa07b32bdb2fd8cMD55ufjf/114732019-12-19 04:09:00.54oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2019-12-19T06:09Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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