Supergravity, holography and light-meson spectroscopy - Wayne Leonardo Silva de Paula (2010)
A cromodinâmica quântica (QCD) é uma teoria fortemente acoplada e altamente não-perturbativa no regime de baixas energias. Uma ideia interessante para lidar com essa dificuldade foi introduzida por t';Hooft, na qual ele propôs que teorias de calibre poderiam ter uma representação em termos de teorias de cordas. Desenvolvendo esta ideia em mais detalhe, Maldacena propôs a conjectura AdS/CFT (Anti-de Sitter/ Teoria Conforme de Campos). Nesta tese focamos na análise de modelos holográficos que tentam descrever teorias de campo que incorporam propriedades da QCD. Os modelos podem partir de uma perspectiva em 10 dimensões ou em 5 dimensões. Estudamos o ansatz de Papadopolous-Tseytlin para soluções clássicas das equações de Einstein em 10 dimensões. Mostramos que este ansatz possui uma simetria conservada SU(2) x SU(2). Para a solução de Maldacena-Nunez mostramos que as flutuações vetoriais tem um espectro contínuo, sugerindo que este modelo não tem confinamento. Uma maneira alternativa de introduzir o confinamento em modelos holográficos é usar modelos em 5 dimensões que usam algumas propriedades da QCD como ponto de partida. Utilizando este ponto de vista fenomenológico, encontramos uma solução inédita das equações de Einstein-dilaton que reproduzem dinamicamente algumas das características que se espera de um modelo holográfico da QCD (Modelo AdS/QCD dinâmico). Em particular, este modelo implementa o confinamento linear, i.e. a lei de área para o loop de Wilson. O espectro de massa para os mésons leves de paridade natural e suas excitações estão em uma trajetória linear em função do número quântico radial e do spin, com uma inclinação aproximadamente universal, resultando em um acordo satisfatório com os dados experimentais. Mostramos que uma interpretação da estrutura dos mésons escalares como q q d á o espectro de massa do tipo-Regge para a família dos f0';s com a inclinação correta da trajetória, que é metade da encontrada para os mésons vetoriais. Obtivemos a massa do pí on e sua trajetória com uma deformação de escala na métrica e uma rescala na massa da corda. Calculamos, também, a amplitude de decaimento de S em PP, que resulta em um bom acordo com os dados experimentais. Para o f0(980) estimamos um ângulo de mistura de 20 graus com outras estruturas além de qq.