Teorias topológicas de Chern-Simons em 2+1 dimensões espaço-temporais, possuem uma série de propriedades peculiares que, além de seu interesse intrínseco como uma teoria quântica dos campos, possuem desdobramentos importantes em física da matéria condensada e em matemática. Uma das características mais notáveis é a chamada holografia, em que os graus de liberdade físicos residem somente nas bordas da variedade sobre a qual a teoria é definida. Isso proporciona uma relação entre a física do interior e a física da borda, denominada correspondência bulk-edge. O objetivo principal é investigar a correspondência bulk-edge em teorias de Chern-Simons abeliana com vínculo de supersimetria N = 1 e N = 2.

Durante os últimos 50 anos, a pesquisa acerca da teoria de buracos negros em re- latividade geral trouxe luz para a existência de uma forte relação entre gravitação, termodinâmica e teoria de campos. Uma das partes mais importantes dessa conexão entre as teorias é a termodinâmica de buracos negros, que nos diz que algumas das leis que regem a mecânica de buracos negros são simplesmente as leis usuais da termodinâmica aplicada à um sistema com um buraco negro. O intuito deste trabalho é fazer uma revisão sobre o que se conhece atualmente acerca do assunto. Em especial, aplicado à teoria de buracos negros em espaços-tempo assintóticamente Anti de-Sitter. Daremos um enfoque especial ao formalismo Hamiltoniano da termodinâmica, o qual nos permite estender a descrição termodinâmica de buracos negros, ao se introduzir a constante cosmológica como um parâmetro no espaço de fase da teoria termodinâmica. O que nos fornece uma nova teoria termodinâmica com um grau de liberdade extra.

We research the regularized vacuum enerry for a massless scalar field on Casimir cavity that is inside two parallel plates that are moving in a circular equatorial orbit in the neighborhood of Kerr spacetime. We find this energy and we see that in the ZAMO limit the energy return to the Casimir in flat space.

En la presente tesis se realizó una revisión de los principales modelos que ofrecen una explicación convincente acerca del fenómeno de la Energía Oscura responsable de generar una expansión celerada en un universo del tipo Friedmann-Robertson-Walker. En primer lugar, se revisó el modelo de la constante cosmológica. En segundo lugar, se exploraron los modelos que describen la Energía Oscura por medio de campos escalares dinámicos como el campo de la Quinta Esencia y el campo Fantasma. En tercer lugar, se revisaron los modelos que surgen a partir de la teoría de Cuerdas como lo son el campo Taquiónel, el gas de Chaplygin, el campo de la K-esencia y el campo Dilatón. Además, se determinó que en los modelos de campos, a pesar de los grandes aportes que ofrecen a la compresión de nuestro universo, actualmente no existe ninguna medición experimental que demuestre que tales campos sean el verdadero origen de la Energía Oscura. Por lo tanto, ellos solamente representan un buen intento realizado en el campo de la cosmología moderna. En contraposición a esto, la plena coincidencia que existe entre el modelo ΛDCM con la hipótesis del Big Bang, permite explicar las observaciones de la radiación cósmica de fondo, así como la estructura a gran escala del universo y las observaciones de supernovas, demostrando que el modelo ΛCDM es el único modelo vigente que arroja un poco de claridad sobre la expansión acelerada de un universo FRW plano.

Neste trabalho analisamos a dualidade entre o limite de baixas energias do modelo de Thirring e a teoria de Maxwell-Chern-Simons. Isto é feito introduzindo um campo vetorial que elimina a interação quártica de Thirring e integrando os graus de liberdade fermiônicos. Também in- vestigamos uma série de dualidades, que podem ser obtidas a partir de operações simples na dualidade de bosonização mestre. Com este método obtemos outra dualidade bóson-férmion e duas dualidades partícula-vórtice, uma para bósons e outra para férmions. Também discutimos uma maneira de obter dualidades massivas a partir da dualidade mestre.

A detecção das flutuações de temperatura da Radiação Cósmica de Fundo só foi possível devido ao lançamento sucessivo de sondas espaciais equipadas com instrumentos mais sensíveis. A partir dessas medidas, diversas concepções cosmológicas puderam ser testadas. Uma delas é o Princípio Cosmológico onde afirma que o universo é espacialmente isotrópico em escalas cosmológicas. O objetivo deste trabalho foi testar a isotropia do universo usando os dados obtidos pelo Satélite Planck das flutuações de temperatura, sendo estes convertidos em vetores de multipolo. As vantagens em se utilizar esse formalismo são à independência desses vetores a qualquer modelo físico e a um sistema de coordenadas. O teste de isotropia utilizado consistiu em simular mapas cosmológicos mascarados e com ruído instrumental isotrópico com a finalidade de se obter um perfil da distribuição dos vetores de multipolo até ` = 1500. Para uma comparação dos dados observados com os simulados, foram realizados testes de χ2 , obtendo-se valores−p em várias escalas de interesse cosmológico.

Neste trabalho foram produzidos conjuntos de diodos orgânicos emissores de luz com pontos quânticos utilizando pontos quânticos de Seleneto de Cádmio com casca de Sulfeto de Zinco (CdSe(ZnS)) comerciais e de Seleneto de Cádmio (CdSe) sintetizados na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, como camadas ativas dos dispositivos. A partir do dispositivo base, com camada ativa dos nanocristais comerciais, foram realizados estudos sobre a introdução de camadas transportadoras e bloqueadoras de portadores de carga, usando polímeros conjugados. As melhorias nos dispositivos foram determinadas a partir de medidas de eletroluminescência e cálculo das coordenadas CIE. Foi também realizado um estudo sobre a influência de uma fina camada de Fluoreto de Lítio, depositada antes da evaporação dos contatos metálicos, utilizada na injeção de elétrons no dispositivo. A arquitetura que apresentou os melhores resultados de funcionamento, ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe(ZnS)/Al, foi utilizada para confecção de dispositivos, agora com camada ativa de pontos quânticos sintetizados. Os dispositivos funcionaram, com baixa intensidade de sinal decorrente da baixa concentração e superfície não passivada destes nanocristais, mostrando o potencial da arquitetura utilizada e da estrutura do Laboratório de Óptica e Optoeletrônica da Universidade Estadual de Londrina para confecção de dispositivos.

Nos últimos anos, com os avanços tecnológicos, a cosmologia entrou em uma era de precisão observacional. Graças a estes avanços, novas janelas observacionais se abrem para a exploração do Universo. Um bom exemplo de uma nova área é a chamada Astrometria Relativística, a partir da qual podemos vincular a taxa de expansão e a geometria do Universo em “tempo real” usando medidas precisas da paralaxe e do redshift de objetos astrofísicos. Nesta dissertação buscamos descrever alguns destes observáveis astrométricos em termos de um sistema de coordenadas que explora ao máximo a geometria do cone de luz, e conhecido como coordenadas GLC (do inglês, Geodesic Light-cone Coordinates). Em particular, exploramos este sistema de coordenadas para o cálculo das variações temporais (conhecidas como drifts) do redshift e da paralaxe de objetos astrofísicos em uma geometria arbitrária e levando em conta suas velocidades peculiares.

Estudamos a dinâmica do modelo escalar conforme em AdS n com o formalismo das extensões auto-adjuntas e como o processo de segunda quantização do campo escalar pode ser implementado nesse formalismo. Determinamos sistematicamente quantas dinâmicas podem existir e como elas podem ser descritas a partir de condições de contorno na fronteira de AdSn . Seu espectro nos permitiu classificá-las em três grupos, onde a classificação depende de alguns parâmetros geométricos e do espectro das extensões de Neumann e Dirichlet. Com base no conhecimento do espectro dessas extensões, e no fato de podermos compactar o espaço AdS no Espaço Estático de Einstein, considerando-o como uma “caixa” dentro desse espaço, foi realizado um estudo termodinâmico do campo escalar, considerando-o como um gás de partículas bosônicas.

O objetivo deste trabalho é analisar um modelo com um campo vetorial que apresenta simetria de Lorentz, e discutir questões como causalidade, estabilidade e unitaridade. Para esta análise usamos o método dos vínculos de Dirac, que mostra como se obtém a dinâmica de sistemas singulares apresentados nesta dissertação. Para estabelecer uma relação entre energia e momento para o campo vetorial, analisamos a equação do movimento por meio de uma transformada de Fourier no espaço de momento, onde provamos a consistência espectral do modelo. Por último os resultados são verificados formulando o mecanismo de Stueckelberg, que consiste em introduzir um novo campo escalar χ, de tal forma que a nova ação tem simetria de calibre, mas ainda é dinamicamente equivalente à ação original. Portanto, pode-se expressar os graus de liberdade usando um novo campo, chamado campo de Stueckelberg. O mecanismo de Stueckelberg é usado para converter os vínculos de segunda classe, presentes na Lagrangeana inicial, para vínculos de primeira classe.