Áxion, Fótons e Física além do Modelo-Padrão

Nesta tese, reavaliamos alguns aspectos da eletrodinâmica axiônica, acoplando efeitos eletromagnéticos não lineares à física do axion. Apresentamos várias motivações para justificar o acoplamento do axion ao fóton em termos de uma extensão não linear geral do setor eletromagnético. Nossa ênfase no artigo se baseia na investigação dos tensores de permitividade e permeabilidade constitutivos, nos quais a contribuição do axion introduz uma dependência da frequência e do vetor de onda da radiação em propagação. Al´em disso, destacamos como a massa do axion e a constante de acoplamento axion-fóton contribuem para um comportamento dispersivo das ondas eletromagnéticas, em contraste com o que acontece no caso de extensões não lineares, quando índices refrativos efetivos aparecem que dependem apenas da direção da propagação em relação aos campos externos. O axion altera essa imagem produzindo índices refrativos com dependência no comprimento de onda. Aplicamos nossos resultados ao caso especial da Eletrodinâmica de Born-Infeld e mostramos que ela se torna birrefringente sempre que o axion está acoplado. Também incluímos em nossa análise o fenômeno de violação de Lorentz por meio de um termo Carroll-Field-Jackiw, no qual investigamos a influência desse setor nas relações de dispersão e, consequentemente, nos fenômenos ópticos.