Agujeros negros y solitones gravitatorios en teorías de gravedad con términos superiores en la curvatura - Garraffo, Cecilia (2009)
La teoría de gravedad de Lovelock es la extensión natural de la teoría de Einstein a dimensiones mayores que cuatro. Esta es una teoría de gran importancia en física teórica ya que incluye a la Relatividad general y a las llamadas Gravedades de Chern-Simons como ejemplos particulares. Además, la teoría de Lovelock emerge como una corrección de segundo orden en la parte gravitacional de la acción efectiva de bajas energías de ciertas teorías de cuerdas. En esta tesis, estudiamos soluciones de agujero negro y solitones gravita- torios en la teoría de Lovelock. Comezamos nuestro estudio discutiendo las motivaciones para considerar esta teoría de gravedad en particular. Luego, revemos cómo, en el régimen de distancias cortas, la física de los agujeros negros resulta modificada con respecto a lo que aprendimos de la mano de la Relatividad General. Discutimos en detalle los aspectos geométricos y termodinámicos. Luego, atacamos el problema de incluir términos de borde, y usamos éstos para construir soluciones de vacío que pueden ser pensadas como solitones gravitatorios de la teoría de Lovelock en cinco dimensiones. Analizamos detalladamente la (in)estabilidad y la estructura global de las nuevas soluciones. De la gran familia de nuevas soluciones que encontramos, prestamos particular atención a las soluciones de vacío tipo wormhole y tipo vacuum-shells, esféricamente simétricas. La existencia de este tipo de solu- ciones nos lleva a mostrar que los teoremas tipo Birkhoff en la teoría de Lovelock resultan ser válidos sólo localmente, a diferencia de lo que ocurre en la teoría de Einstein. También estudiamos la naturaleza de la singularidad en la teoría de Lovelock. En esta teoría, existen soluciones de masa positiva que, aún así, exhiben singularidades de curvatura desnudas. Probamos que, cuando estas singularidades son analizadas con el método de quantum probes, estos espacios singulares pueden ser considerados como regulares en el con- texto cuántico. Esta tesis está basada en los resultados que la autora ha publicado en las referencias [81, 80, 82]. El contenido también fue presentado por la autora en dos seminarios dictados en el Martin A. Fisher Physics Department de Brandeis University.