Classical and Stringy Properties of Black Holes
- Autores: David Pereñiguez Rodríguez
- Directores de la Tesis: Tomás Ortín Miguel (dir. tes.), Pablo Antonio Cano Molina-Niñirola (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2022
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 244
- Tribunal Calificador de la Tesis: Roberto A. Emparan García de Salazar (presid.), José Luis Fernández Barbón (secret.), Geoffrey Compère (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Esta tesis está dedicada al estudio de propiedades dinámicas y termodinámicas de los agujeros negros. Consta de dos partes.
La parte I considera agujeros negros en el contexto de las acciones efectivas de teoría de cuerdas. Las primeras correcciones en derivadas superiores, inducidas por efectos de tamaño finito en la longitud de la cuerda ls ∼ √α′, donde α′ es el parámetro de Regge, se conocen bien en el caso de la supercuerda heterótica (HST). Además, se dispone de soluciones de agujero negro con correcciones en α′ y el cálculo de su entropía es crucial dada su relación con los microestados de cuerdas. Sin embargo, la fórmula de entropía de Iyer-Wald da un resultado que no es invariante gauge. Esto se debe a que el cálculo original supone que todos los campos son tensores sin libertad gauge interna. En esta tesis, se revisa la derivación de Wald utilizando un formalismo que incluye convenientemente la simetría gauge. El resultado principal es una fórmula de entropía invariante gauge y Lorentz que incluye correcciones a primer orden en α′. También se muestra, en algunas teorías particulares, cómo pueden incluirse términos de tipo magnético en las demostraciones genéricas de las leyes de la termodinámica de los agujeros negros.
La Parte II se centra en aspectos dinámicos de los agujeros negros en distintos contextos. Los agujeros negros en rotación de teorías en derivadas superiores son poco conocidos debido a la complejidad de las ecuaciones del movimiento. El problema puede simplificarse considerando la geometría cercana al horizonte de un agujero negro extremo, cargado y en rotación. En esta tesis se da una solución no perturbativa de dicha clase en una teoría cúbica llamada Einsteinian Cubic Gravity. Se trata del primer ejemplo, en gravedades de orden superior, en que la entropía de un agujero negro en rotación puede calcularse de forma exacta.
En el contexto de la correspondencia AdS/CFT, los agujeros negros en AdS con carga NUT describen estados de fluidos neutros en equilibrio sujetos a flujos no triviales en la frontera. Sin embargo, las propiedades físicas de transporte permanecen en gran medida inexploradas. En esta tesis se derivan las ecuaciones maestras que gobiernan las fluctuaciones gravitacionales en una clase de agujero negro en AdS con carga NUT. Esto conduce al primer cálculo del espectro gravitacional cuasinormal de un agujero negro con carga NUT. El espaciotiempo se muestra robustamente estable a pesar de la existencia de curvas causales cerradas (“máquinas del tiempo”). Hay una clase interesante de modos cuasihidrodinámicos para los que se construyen relaciones de dispersión analíticas a modo de predicción holográfica para el fluido dual.
El último capítulo de esta tesis trata sobre la deformabilidad de marea de los agujeros negros. Las interacciones de marea, codificadas linealmente en los llamados números de Love, adquieren importancia en las últimas etapas de la fase espiral de una colisión. En el caso de los agujeros negros en cuatro dimensiones en el vacío, los números de Love se anulan. La solidez de esta propiedad es investigada estudiando la deformabilidad estática de agujeros negros cargados. Se demuestra que los coeficientes de respuesta siguen anulándose, de forma muy no trivial, en todo el rango comprendido entre la neutralidad y la extremalidad. Esto es cierto no sólo para la gravedad (espín-2), sino también para las deformaciones de espín-0 y espín-1. Sin embargo, en mayores dimensiones, la respuesta de marea no es nula y la carga del agujero puede excitar nuevos modos de polarización. Una excepción es la respuesta estática de las perturbaciones de espín-0, que resulta anularse en la extremalidad en cualquier dimensión.
