German Title: Kaluza-Klein Theorien, Branes und Kosmologie

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Abstract

Kaluza-Klein theories are an elegant and highly predictive framework for unified theories. We relate the singularities appearing in the internal spaces of these models to braneworld scenarios, finding interesting connections between the two points of view. We discuss chiral fermion modes which are determined by the structure of the singularities. In order to approach the Cosmological Constant Problem and the related dark energy discussion in this context, we study the cosmology of a toy model, six-dimensional Einstein-Maxwell theory. The time independence of the deficit angle branes is proven. Some special cases are solved, but for a solution of the most general case, many difficulties have still to be overcome. These difficulties are explained and a strategy for their possible solution is developed.

Translation of abstract (German)

Kaluza-Klein Theorien bilden einen eleganten und sehr vorhersagekraeftigen Rahmen fuer vereinheitlichte Theorien. Wir bringen die Singularitaeten, die in den internen Raeumen dieser Modelle auftreten, mit Braneworld Szenarien in Verbindung und finden interessante Zusammenhaenge zwischen den beiden Sichtweisen. Wir diskutieren chirale Fermionmoden, die durch die Struktur der Singularitaeten bestimmt sind. Um in diesem Zusammenhang das Problem der kosmologischen Konstante und die damit verknuepfte Diskussion um die dunkle Energie anzugehen, untersuchen wir die Kosmologie eines "Spielzeugmodells", sechsdimensionaler Einstein-Maxwell Theorie. Die Zeitunabhaengigkeit der Defizitwinkel-Branes wird bewiesen. Einige Spezialfaelle werden geloest, aber fuer eine Loesung des allgemeinsten Falls muessen noch viele Schwierigkeiten ueberwunden werden. Diese Schwierigkeiten werden erklaert und eine Strategie zu ihrer moeglichen Ueberwindung wird entwickelt.