A phenomenological holographic perspective on cosmic origins

Abstract

Esta dissertação explora a cosmologia holográfica como uma abordagem alternativa para compreender o universo primordial, com base na dualidade gauge/gravidade estabelecida pela correspondência AdS/CFT. Ao estender os princípios holográficos para espaços-tempo em cosmologia, investigamos a dualidade entre observáveis cosmológicos e funções de correlação de uma teoria de campos quântica (QFT) dual. Utilizando a correspondência entre domain-walls e cosmologias, calculamos a função de dois pontos do tensor energia-momento a 1 e 2 loops para modelos de brinquedo envolvendo campos escalares e de gauge. Esses cálculos fornecem informações sobre os espectros de flutuações primordiais, os quais estão em concordância com observações da Radiação Cósmica de Fundo (CMB), oferecendo uma alternativa viável aos modelos inflacionários.

This thesis explores holographic cosmology as an alternative framework for understanding the early universe, building on the gauge/gravity duality established by the AdS/CFT correspondence. By extending holographic principles to cosmological spacetimes, we investigate the duality between cosmological observables and correlation functions of a dual quantum field theory (QFT). Using the domain wall/cosmology correspondence, we compute the two-point function of the energy-momentum tensor at 1-loop and 2-loop orders for toy models involving scalar and gauge fields. These calculations yield insights into the power spectra of primordial fluctuations, which align with Cosmic Microwave Background (CMB) observations, offering a viable alternative to inflationary models.