Fenomenologia Térmica QCD no Acoplamento Intermediário Gauge/'t Hooft: Conclusão e Perspectivas Futuras

Tabela de links

Abstrato

Reconhecimento

PARTE I

Capítulo 1 Introdução

Capítulo 2: LECs SU(3) da Teoria das Cordas Tipo IIA

Capítulo 3: Transição de Fase de Desconfinamento em Teorias Térmicas do Tipo QCD em Acoplamento Intermediário na Ausência e Presença de Rotação

Capítulo 4: Conclusão e Perspectivas Futuras

PARTE II

Capítulo 5: Introdução

Capítulo 6: Curvas de página do buraco negro de Reissner-Nordström em gravidade HD

Capítulo 7: Entropia de Emaranhamento e Curva de Página da Teoria M Dual da QCD Térmica Acima de Tc no Acoplamento Intermediário

Capítulo 8: Ilhas de Buracos Negros em Espaços-Tempos Horizonte Multi-Eventos

Capítulo 9: Multiverso em Karch-Randall Braneworld

Capítulo 10: Conclusão e Perspectivas Futuras

APÊNDICE A

APÊNDICE B

APÊNDICE C

Bibliografia

CAPÍTULO 10 - CONCLUSÃO E PERSPECTIVAS FUTURAS

Nesta parte da tese, estudamos a resolução do paradoxo da informação usando várias propostas, por exemplo, proposta de ilha, configuração duplamente holográfica e holografia de cunha. Neste processo, abordamos as seguintes questões:

• Como os termos da derivada superior nas ações gravitacionais afetam a curva de Page?

• Como obter a curva de Page de buracos negros com horizontes múltiplos, por exemplo, buraco negro de Schwarzschild de-Sitter?

• Podemos descrever o “Multiverso” usando holografia em cunha?

Começamos com um exemplo muito simples e consideramos o buraco negro de Reissner Nordström na presença de termos O(R2) como termos derivados superiores, que é um modelo não holográfico. Consideramos os dois tipos de termos HD: termo de Gauss-Bonnet e O(R2) geral conforme considerado em [141]. A seguir está o resumo dos principais resultados obtidos no capítulo 6, que é baseado em [10].

• As curvas de Page do buraco negro de Reissner Nordström estão a deslocar-se para tempos posteriores ou anteriores quando o acoplamento Gauss-Bonnet (α) aumenta ou diminui. Isto implica que o tempo da página está sendo afetado devido à presença de termos HD. Assim que as ilhas contribuem para a entropia de emaranhamento da radiação Hawking, obtemos a informação do buraco negro. Conseqüentemente, o “domínio das ilhas” na entropia de emaranhamento da radiação de Hawking para calcular a curva de Page é afetado pelos termos de derivadas mais altas.

• Descobrimos que o tempo de embaralhamento é afetado quando temos outros termos O(R2) gerais, incluindo o termo de Gauss-Bonnet. Em contraste, não é afetado quando consideramos apenas o termo de Gauss-Bonnet como o termo derivado superior. • Mostramos que nossos resultados são consistentes com a literatura tomando o limite α → 0. Recuperamos os resultados de [172] neste limite.

Estudamos o problema de informação do buraco negro no capítulo 8 com base no artigo [12] e propusemos um método para resolver o paradoxo da informação de buracos negros com horizontes múltiplos. Nós nos concentramos no buraco negro Schwarzschild de-Sitter (SdS), que tem dois horizontes: buraco negro e horizontes de-Sitter. Para obter a curva de Page do buraco negro, inserimos membranas termopacas em ambos os lados para que um observador que vive no lado do buraco negro possa acessar apenas a radiação da mancha do buraco negro. Usamos a proposta da ilha para definir as regiões de radiação na mancha do buraco negro. Neste caso, a gravidade não é suficientemente desprezível, mas pode-se utilizar a proposta da ilha na aproximação de que o observador esteja muito distante do buraco negro. Portanto, podemos usar a proposta da ilha. Calculamos a entropia de emaranhamento da radiação Hawking na ausência e presença da superfície da ilha. Depois de traçarmos essas contribuições juntas, obtivemos a curva de Page da mancha do buraco negro. Também estudamos o efeito da temperatura nas curvas de Page dos buracos negros. Descobrimos que os buracos negros de baixa temperatura demoram muito tempo para entregar a informação dos buracos negros em comparação com os buracos negros de alta temperatura. Na linguagem das ilhas de emaranhamento, este resultado é interpretado da seguinte forma. “Dominância de ilhas” e “recuperação de informação” e, portanto, o tempo de página é maior para buracos negros de baixa temperatura porque quando as ilhas contribuem para a entropia de emaranhamento, obtemos informações do buraco negro. Neste tipo de buraco negro, não é possível obter a curva de Page do buraco negro de Schwarzschild de-Sitter como um todo devido às regiões assimétricas em ambos os lados do buraco negro SdS.

Construímos a configuração duplamente holográfica a partir de uma abordagem de cima para baixo no capítulo 7, com base em nosso trabalho [11]. Em nossa configuração, a maior parte é a elevação onzedimensional da teoria M, incluindo as correções O (R4) da corda dupla do tipo IIB construída em [1]. O banho externo para coletar a radiação Hawking é um banho térmico QCD não conformado. Obtivemos a curva de Page do buraco negro neutro eterno calculando as entropias de emaranhamento de Hartman-Maldacena e superfícies insulares na ausência e presença de termos O(R4). Quando os termos O(R4) estão ausentes, obtemos as entropias de emaranhamento calculando as áreas das superfícies extremas, enquanto na presença de termos derivados superiores, usamos a fórmula de Dong para calcular as entropias de emaranhamento. Vamos comparar a configuração duplamente holográfica construída a partir da abordagem bottom-up e a nossa configuração.

• Holografia dupla ascendente com banho CFT: Três descrições da configuração duplamente holográfica são fornecidas abaixo.

– Descrição do limite: BCFT d-dimensional vivendo no limite AdSd+1 com defeito (d − 1)-dimensional.

– Descrição intermediária: Gravidade na brana d-dimensional do fim do mundo acoplada ao BCFT d-dimensional por meio de condição de contorno transparente no defeito.

– Descrição em massa: BCFT d-dimensional tem seu próprio dual holográfico que é AdSd+1.

• Descrição da brana da teoria M da holografia dupla top-down com banho QCD: O modelo top-down tem três descrições a seguir semelhantes ao modelo bottom-up.

– Descrição tipo fronteira: QCD2+1 está vivendo na ponta do conifold, ou seja, em r = 0.

– Descrição Intermediária: Brana M5 preta que contém um buraco negro acoplado ao banho QCD2+1 que vive na brana M2.

– Descrição em massa: QCD2 + 1 possui dual holográfico, que é a teoria M de onze dimensões.

A seguir estão os principais resultados que obtivemos no capítulo 7.

• Em configurações duplamente holográficas, descobriu-se que era possível obter a curva de Page com enorme gravidade na brana do fim do mundo. Na nossa configuração, mostramos explicitamente que este não é o caso no modelo top-down. Calculamos o espectro do gráviton na brana do fim do mundo e descobrimos que era possível obter a curva de Page com um gráviton sem massa localizado na brana do fim do mundo.

• Descobrimos que os termos O(R4) não afetam a curva de Page nesta configuração porque as contribuições para as entropias de emaranhamento são suprimidas exponencialmente em grande-N. Essa supressão exponencial de N grande existe por causa do gráviton sem massa na brana.

• Mostramos que nenhum termo de fronteira surge na brana do fim do mundo, mesmo na presença de termos O(R4 ) no volume, e a brana do fim do mundo acaba sendo uma “hipersuperfície fluída” com tensão diferente de zero.

• A entropia de emaranhamento superficial de Hartman-Maldacena também exibe estrutura “Queijo Suíço” no cenário N grande.

No capítulo 9 (que é baseado no trabalho realizado em [13]), usamos a holografia em cunha para descrever o multiverso. O multiverso é construído da seguinte forma. Na holografia em cunha, temos duas branas de Karch-Randall, e essas branas são unidas no defeito. A configuração é matematicamente consistente apenas se a métrica em massa satisfizer a condição de contorno de Neumann (NBC) nas branas. A geometria das branas pode ser anti-de-Sitter, de-Sitter ou espaço plano, dependendo da métrica do volume. Mostramos que é possível construir uma configuração de 2n branas de Karch-Randall em holografia em cunha, e a métrica em massa ainda satisfaz a NBC nas 2n branas. Essas branas estão localizadas em r = ±nρ. Podemos localizar a gravidade nessas branas usando a holografia do mundo brana [142, 143]. Portanto, temos 2n branas incorporadas no volume. A geometria dessas branas pode ser anti-de-Sitter ou de-Sitter ou espaço plano, mas não a mistura de quaisquer duas. Portanto, temos um multiverso composto por 2n sistemas gravitantes. Devido às condições de contorno transparentes no defeito, vários universos existentes no multiverso podem se comunicar entre si. Se considerarmos dois multiversos, então haverá comunicação dos universos em um multiverso específico, mas não entre os dois multiversos.

Este modelo se aplica à curva de Page de buracos negros com horizontes múltiplos. Fizemos isso explicitamente para o buraco negro de-Sitter de Schwarzschild e argumentamos que poderíamos obter a curva de Page do buraco negro SdS tomando duas cópias da holografia de cunha de modo que uma cópia descreva a mancha de Schwarzschild com branas espaciais planas e a outra cópia descreva o patch de-Sitter com duas branas de-Sitter. Ao fazer isso, obtivemos a curva de Page dos patches de Schwarzschild e de-Sitter separadamente, semelhante a [12], e concluímos que não poderíamos obter a curva de Page do buraco negro SdS com duas branas de Karch-Randall em holografia de cunha. Uma vez que o multiverso consiste em universos comunicantes e, portanto, pode-se evitar o “paradoxo do avô” não viajando para o universo em que o avô vive, semelhante à “teoria de muitos mundos”.

Perspectivas Futuras: No futuro, trabalharemos nas seguintes questões:

• Utilizar a configuração duplamente holográfica construída no capítulo 7 a partir de uma abordagem de cima para baixo. Calcularemos a entropia refletida do ponto de vista geral [245]. Isso lançará luz sobre o QCD holográfico por meio da dualidade medidor-gravidade. Estamos interessados em ver o efeito dos termos O(R4) na entropia refletida e como os termos da derivada superior afetam a física da QCD térmica.

• Estudaremos o crescimento da complexidade de buracos negros com múltiplos horizontes usando as propostas complexidade igual volume [246] e complexidade igual a ação [247].

• No capítulo 9, vimos que a holografia em cunha é capaz de descrever o multiverso. O mais interessante dessa configuração é que todos os universos existentes no multiverso são capazes de transferir informações entre si. Usando esse recurso, fornecemos uma resolução qualitativa do “paradoxo do avô”. Trabalharemos na resolução mais concreta do “paradoxo do avô”, fornecendo uma descrição quantitativa do “paradoxo do avô” e da sua resolução. Além disso, usando esta configuração, obteremos a curva de Page do buraco negro Reissner-Nordström de-Sitter.