Construcción de teorías escalar tensor cuadráticas degeneradas de orden superior

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dc.contributor.advisorNieto Guerrero, Carlos Mauricio
dc.contributor.advisorRodríguez García, Yeinzon
dc.contributor.authorGranados Hernández, Néstor Alberto
dc.contributor.evaluatorGallego Cadavid, Alexander
dc.contributor.evaluatorGuarnizo Trillers, Alejandro
dc.date.accessioned2022-04-01T03:48:02Z
dc.date.available2022-04-01T03:48:02Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractCon este trabajo de investigación se lleva a cabo la construcción de un tipo de teorías modificadas de la gravedad libres de inestabilidades de Ostrogradsky. En particular, se estudian las teorías escalartensor. Estas teorías representan extensiones de la gravedad de Einstein a través de la inclusión de un campo escalar con acoplamiento no mínimo. En la literatura se encuentra un análisis de las teorías escalar-tensor dentro del marco de las teorías no degeneradas, es decir, teorías cuyo determinante de la matriz Hessiana (cinética) es diferente de cero. Por lo tanto, se propone incrementar el espacio de teorías modificadas incluyendo los casos en los cuales hay degeneración, eludiendo así las condiciones del teorema de inestabilidades de Ostrogradsky. Desde una perspectiva fenomenológica, la ampliación del espacio de teorías escalar-tensor abre la posibilidad a nuevas y atractivas explicaciones a diferentes interrogantes abiertos en cosmología y astrofísica, e.g., la naturaleza de la energía oscura, materia oscura e inflación. Con estas motivaciones se construye el Lagrangiano más general con términos cuadráticos en la segunda derivada covariante del campo escalar, de donde se deriva el apelativo de teorías cuadráticas. En general, un Lagrangiano de este tipo reproduce ecuaciones de campo de orden superior a dos. Sin embargo, cuando se aplican las condiciones de degeneración, las ecuaciones se reducen a un sistema de segundo orden espacio temporal, evitando así la aparición de grados de libertad no físicos. De esta manera, se encuentra una clasificación de todas las teorías escalar-tensor degeneradas de orden superior (en las ecuaciones de campo) cuadráticas (en la potencia de las derivadas de campo en el Lagrangiano).
dc.description.abstractenglishIn this research project it is intended to carry out the construction of a type of modified theories of gravity free of ostrogradsky’s instabilities. In particular, scalar-tensor theories are studied. These theories represent extensions of Einstein’s gravity through the inclusion of a scalar field with no-minimal coupling. In the literature, we find an analysis of scalar-tensor theories that has been carried out within the framework of non-degenerate theories, that is, theories whose determinant of the Hessian (kinetic) matrix is different from zero. Therefore, we proposed to increase the space of modified theories including the cases in which there is degeneracy, thus avoiding the conditions of Ostrogradsky’s instabilities theorem. From a phenomenological perspective, the expansion of the scalar-tensor theory space opens the possibility of new and attractive explanations to different open questions in cosmology and astrophysics, e.g., the nature of dark energy, dark matter and inflation. With this motivation the more general Lagrangian is built with quadratic terms in the second order covariant derivative of the scalar field; hence the name quadratic theories. In general, such a Lagrangian reproduces field equations of order greater than two. However, the equations can be reduced to a second order system space-time, thus avoiding the appearance of non-physical degrees of freedom. In this way, we find a classification of all degenerate quadratic (in the power of the field derivatives in the Lagrangian) scalar-tensor theories of higher order (in the scalar field equations).
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Física
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9395
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTeorías modificadas de la gravedad
dc.subjectTeorías escalar-tensor
dc.subjectTeorema de Ostrogradsky
dc.subject.keywordModified Theories of Gravity
dc.subject.keywordScalar-Tensor Theories
dc.subject.keywordOstrogradsky’s Theorem
dc.titleConstrucción de teorías escalar tensor cuadráticas degeneradas de orden superior
dc.title.englishConstruction of higher order degenerate quadratic scalar-tensor theories
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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