Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Rocha, Jesriel Matias da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25526
Resumo: The advent of braneworld theories has renewed the interest in studying extra dimensions, in particular, due to the implication that gravitation is amplified in short distance domains in these scenarios. Motivated by this prediction, many experiments were carried out in order to test such modifications in gravity on ever smaller length scales. Among these experiments, we highlight neutron interferometry, one of the central themes of our work. In neutron interferometry experiments, the effects of the extra dimensions would manifest themselves through the gravitational interaction between the neutron and the material medium the particle passes through inside the interferometer. However, in zero-thick branes models the internal gravitational potential produced by an extended source, which would describe this interaction, cannot be calculated, since it diverges. In view of this limitation, we consider this question in the context of a thick brane scenario. In this model, it is possible to determine a very relevant quantity in this type of problem, the direct scattering length of the neutron, with which we can identify which physical quantity of this model can be constrained by neutron interferometry. As we will see, the length of direct scattering obtained in this new scenario depends on the nuclear model. One way to avoid this dependency is to consider interferometric experiments in which the source that causes the neutron phase shift is an electric field, as in the Aharonov-Casher (AC) effect test. Contrary to what Newtonian theory establishes, that the resting mass of matter generates the gravitational field, in the case of the AC experiment, the energy of the electric field and its pressure would be the origins of the gravitational field. Thus, as the source that generates the deviation in the neutron wave phase is non-baryonic and relativistic, we argue that this experiment can be seen a test of the short-range behavior of post- Newtonian parameters that measure how much gravity is produced by internal energy and pressure, according to the PPN formalism.
id UFPB_b7bba751eebba6ff159404e6e327022b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/25526
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutronsDimenões extrasBranasModificações da gravidadeVíinculos interferométricosExtra dimensionsModifications of gravityBraneworldsInterferometric bondsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAThe advent of braneworld theories has renewed the interest in studying extra dimensions, in particular, due to the implication that gravitation is amplified in short distance domains in these scenarios. Motivated by this prediction, many experiments were carried out in order to test such modifications in gravity on ever smaller length scales. Among these experiments, we highlight neutron interferometry, one of the central themes of our work. In neutron interferometry experiments, the effects of the extra dimensions would manifest themselves through the gravitational interaction between the neutron and the material medium the particle passes through inside the interferometer. However, in zero-thick branes models the internal gravitational potential produced by an extended source, which would describe this interaction, cannot be calculated, since it diverges. In view of this limitation, we consider this question in the context of a thick brane scenario. In this model, it is possible to determine a very relevant quantity in this type of problem, the direct scattering length of the neutron, with which we can identify which physical quantity of this model can be constrained by neutron interferometry. As we will see, the length of direct scattering obtained in this new scenario depends on the nuclear model. One way to avoid this dependency is to consider interferometric experiments in which the source that causes the neutron phase shift is an electric field, as in the Aharonov-Casher (AC) effect test. Contrary to what Newtonian theory establishes, that the resting mass of matter generates the gravitational field, in the case of the AC experiment, the energy of the electric field and its pressure would be the origins of the gravitational field. Thus, as the source that generates the deviation in the neutron wave phase is non-baryonic and relativistic, we argue that this experiment can be seen a test of the short-range behavior of post- Newtonian parameters that measure how much gravity is produced by internal energy and pressure, according to the PPN formalism.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCom o advento das teorias de branas, houve uma renovação no interesse em estudar dimensões extras, em especial, devido à implicação de que a gravitação é amplificada em domínios de curtas distâncias nesses cenários. Motivados por essa previsão, muitos experimentos foram realizados a fim de testar tais modificações na gravidade em escalas de comprimento cada vez menores. Entre esses experimentos destacamos a interferometria de nêutrons, um dos temas centrais do nosso trabalho. Nos experimentos de interferometria de nêutrons, os efeitos das dimensões extras se manifestariam através da interação gravitacional entre o nêutron e o meio material que ele atravessa no interior do interferômetro. Porém, em modelos de branas sem espessura o potencial gravitacional interno produzido por uma fonte extensa, que descreveria essa interação, não pode ser calculado, uma vez que ele diverge. Diante dessa limitação, recorremos ao modelo de branas com espessura. Nesse modelo é possível determinar uma quantidade muito relevante nesse tipo de problema, o comprimento de espalhamento direto do nêutron, com o qual podemos identificar qual quantidade física desse modelo poderá ser vinculada pela interferometria de nêutrons. Como veremos, o comprimento de espalhamento direto obtido nesse novo cenário é dependente do modelo nuclear. Uma maneira de evitarmos essa dependência é considerar experimentos interferométricos nos quais a fonte que provoca o deslocamento da fase do nêutron é um campo elétrico, como no teste do efeito Aharonov-Casher (AC). Diferentemente do que estabelece a teoria newtoniana, segundo a qual a massa de repouso da matéria é o que gera o campo gravitacional, no caso do experimento AC, seriam a própria energia do campo elétrico e sua pressão, as origens do campo gravitacional. Dessa forma, como a fonte que gera o desvio na fase de onda do nêutron é não-bariônica e relativística, argumentamos que esse experimento pode ser visto como testes do comportamento de curto alcance dos parâmetros pós-newtonianos que medem quanta gravidade ´e produzida pela energia interna e pela pressão, de acordo com o formalismo PPN.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBDahia, Fábio Leal de Melohttp://lattes.cnpq.br/8119104682929659Rocha, Jesriel Matias da2022-11-28T19:00:41Z2021-10-152022-11-28T19:00:41Z2021-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25526porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2023-05-22T17:18:57Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/25526Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2023-05-22T17:18:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
title Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
spellingShingle Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
Rocha, Jesriel Matias da
Dimenões extras
Branas
Modificações da gravidade
Víinculos interferométricos
Extra dimensions
Modifications of gravity
Braneworlds
Interferometric bonds
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
title_full Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
title_fullStr Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
title_full_unstemmed Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
title_sort Testes de modificações da gravitação em curtas distâncias e a interferometria de nêutrons
author Rocha, Jesriel Matias da
author_facet Rocha, Jesriel Matias da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dahia, Fábio Leal de Melo
http://lattes.cnpq.br/8119104682929659
dc.contributor.author.fl_str_mv Rocha, Jesriel Matias da
dc.subject.por.fl_str_mv Dimenões extras
Branas
Modificações da gravidade
Víinculos interferométricos
Extra dimensions
Modifications of gravity
Braneworlds
Interferometric bonds
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Dimenões extras
Branas
Modificações da gravidade
Víinculos interferométricos
Extra dimensions
Modifications of gravity
Braneworlds
Interferometric bonds
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description The advent of braneworld theories has renewed the interest in studying extra dimensions, in particular, due to the implication that gravitation is amplified in short distance domains in these scenarios. Motivated by this prediction, many experiments were carried out in order to test such modifications in gravity on ever smaller length scales. Among these experiments, we highlight neutron interferometry, one of the central themes of our work. In neutron interferometry experiments, the effects of the extra dimensions would manifest themselves through the gravitational interaction between the neutron and the material medium the particle passes through inside the interferometer. However, in zero-thick branes models the internal gravitational potential produced by an extended source, which would describe this interaction, cannot be calculated, since it diverges. In view of this limitation, we consider this question in the context of a thick brane scenario. In this model, it is possible to determine a very relevant quantity in this type of problem, the direct scattering length of the neutron, with which we can identify which physical quantity of this model can be constrained by neutron interferometry. As we will see, the length of direct scattering obtained in this new scenario depends on the nuclear model. One way to avoid this dependency is to consider interferometric experiments in which the source that causes the neutron phase shift is an electric field, as in the Aharonov-Casher (AC) effect test. Contrary to what Newtonian theory establishes, that the resting mass of matter generates the gravitational field, in the case of the AC experiment, the energy of the electric field and its pressure would be the origins of the gravitational field. Thus, as the source that generates the deviation in the neutron wave phase is non-baryonic and relativistic, we argue that this experiment can be seen a test of the short-range behavior of post- Newtonian parameters that measure how much gravity is produced by internal energy and pressure, according to the PPN formalism.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-10-15
2021-02-26
2022-11-28T19:00:41Z
2022-11-28T19:00:41Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25526
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25526
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.br
_version_ 1831315337591652352