M.Sc. (Physics) / Please refer to full text to view abstract

M.Sc. (Physics) / Please refer to full text to view abstract

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第12089号 / 理博第2983号 / 新制||理||1445(附属図書館) / 23925 / UT51-2006-J84 / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)助教授 國友 浩, 教授 畑 浩之, 助教授 笹倉 直樹 / 学位規則第4条第1項該当

Nesta tese, investigamos diversos tópicos atuais e relevantes em física de neutrinos. Contribuimos com a análise da determinação do menor ângulo de mistura leptônico, ômega 13, e estudamos, de maneira probabilística, o impacto decorrente na matriz de massa dos neutrinos. Tendo em vista o último parâmetro de oscilação desconhecido, a fase de violação de CP, estudamos uma medida apropriada para experimentos como T2K e NOvA, chamada fração de exclusão de CP. Além disso, analisamos as antigas e recentes anomalias dos experimentos de oscilação de neutrinos em curtas distâncias, realizando o mais completo e detalhado ajuste global até o presente momento. / In this thesis, we investigate several recent and relevant topics in neutrino physics. We have contributed to the analysis of the smallest mixing angle, omega13, and we have studied, in a probabilistic fashion, the consequent impact in the neutrinos mass matrix. In view of the last unknown oscillation parameter, the CP violation phase, we study an appropriate measure for experiments like T2K and NOvA, the CP exclusion fraction. Besides, we analyses the recent and older anomalies of short baseline neutrino oscillation experiments, performing the most complete and detailed global fit up to date.

Orientador: Marcelo Moraes Guzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-01T21:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zavanin_EduardoMarcio_D.pdf: 12290577 bytes, checksum: e37b2af24ec03321ad993ebd98fbc0dc (MD5) Previous issue date: 2017 / Resumo: O objetivo desse trabalho é estudar um mecanismo alternativo à hipótese de neutrino estéril para a solução das anomalias dos antineutrinos de reatores, da anomalia do Gálio e da anomalia dos aceleradores. Vamos também entender como encaixar esse mecanismo na teoria da física de partículas através de interações não padrão. Além disso, vamos estudar o duplo decaimento beta sem a emissão de neutrinos e colocar vínculos para a massa efetiva de Majorana. Não obstante, vamos entender os limites que o experimento ECHo fornecerá para medidas direta da massa dos neutrinos / Abstract: The objective of this work is the study of an alternative mechanism, that is not the hypothesized sterile neutrino, to solve the reactor anti-neutrino anomaly, the Gallium anomaly and the LSND anomaly. We will also understand how to fit this mechanism in the theory of particle physics through non standard interactions. In addition, we will study the neutrino-less double beta decay and set constraints to the effective Majorana neutrino mass. Furthermore we will understand the limits that the ECHo experiment will provide for direct measurements of the neutrino mass / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 2013/02518-7 / 1189631/2013 / FAPESP / CAPES

Nesta tese, investigamos diversos tópicos atuais e relevantes em física de neutrinos. Contribuimos com a análise da determinação do menor ângulo de mistura leptônico, ômega 13, e estudamos, de maneira probabilística, o impacto decorrente na matriz de massa dos neutrinos. Tendo em vista o último parâmetro de oscilação desconhecido, a fase de violação de CP, estudamos uma medida apropriada para experimentos como T2K e NOvA, chamada fração de exclusão de CP. Além disso, analisamos as antigas e recentes anomalias dos experimentos de oscilação de neutrinos em curtas distâncias, realizando o mais completo e detalhado ajuste global até o presente momento. / In this thesis, we investigate several recent and relevant topics in neutrino physics. We have contributed to the analysis of the smallest mixing angle, omega13, and we have studied, in a probabilistic fashion, the consequent impact in the neutrinos mass matrix. In view of the last unknown oscillation parameter, the CP violation phase, we study an appropriate measure for experiments like T2K and NOvA, the CP exclusion fraction. Besides, we analyses the recent and older anomalies of short baseline neutrino oscillation experiments, performing the most complete and detailed global fit up to date.

Orientador: Orlando Luis Goulart Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:51:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lessa_AndrePaniago_M.pdf: 1406320 bytes, checksum: ef9057a3046500f72b58ec6a9a5e266f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O modelo padrão das partículas elementares, baseado na invariância de Lorentz e na simetria de gauge SU(3)c Ä SU(2)L Ä U(1)Y, foi confirmado por todos os testes experimentais até o momento. No entanto, nada nos garante que é este o modelo final das interações fundamentais. Problemas teóricos como a hierarquia, o número de gerações de partículas e a assimetria bariônica e alguns dados experimentais (neutrinos massivos, matéria e energia escura) sugerem a necessidade de física além do Modelo Padrão (SM). Alguns destes problemas são resolvidos em uma importante classe de modelos, que assumem a existência de simetrias espaciais adicionais, chamada de supersimetria. A proposta deste projeto é estudar a idéia de supersimetria e sua possível relevância para a física além do Modelo Padrão. Para entendermos o princípio da supersimetria, iremos construir o Modelo Padrão Supersimétrico Mínimo (MSSM) e apresentar algumas de suas conseqüências fenomenológicas. Também serão apresentados os modelos mSUGRA e mGMSB, assim como algumas de suas principais características. Em Anexo apresentaremos algumas informações complementares, além de um trabalho desenvolvido em paralelo com o projeto de Mestrado / Abstract: The standard model of elementary particles, based in Lorentz invariance and in the gauge symmetries SU(3)c Ä SU(2)L Ä U(1)Y, was confirmed by all experimental data so far. However there is no evidence that it is the final theory of fundamental interactions. In fact, several theoretical evidences, such as the hierarchy problem, baryogenesis and the number of families and a few experimental data (neutrino masses, dark matter and dark energy) suggest that we should look for physics beyond the Standard Model (SM). Some of these problems are solved in an important class of models, which assume the existence of additional spatial symmetries, called supersymmetry. The objective of this thesis is to study the concept of supersymmetry and its potential relevance to the physics beyond the Standard Model. To understand the principle of supersymmetry we will construct the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) and present some of its phenomenological consequences. We will also present the mSUGRA and mGMSB models, as well as some of its properties. In the Appendix we show some complementary information and a parallel work developed during this project / Mestrado / Física das Particulas Elementares e Campos / Mestre em Física

<p>Oppgaven tar for seg teknologiens plass i fysikkundervisningen i videregående skole. I de nye læreplanene fra Kunnskapsløftet har det kommet et nytt hovedområde Fysikk og teknologi, med fokus på moderne elektronikk. I forbindelse med dette har jeg utviklet et instrument hvor det inngår ulike elektroniske komponenter som er relevante for de nye kompetansemålene i læreplanen. I tilknyting til instrumentet har jeg utviklet et undervisningsopplegg, som har til hensikt å vise elevene noen av de teknologiske sidene av fysikkfaget. Jeg har også skrevet et labhefte og en lærerveiledning til undervisningsopplegget. Tidligere har moderne elektronikk først blitt introdusert for elever på universitets- eller høyskolenivå. Derfor var det interessant å undersøke hvordan dette ville bli tatt i mot av elever på videregående skole. Jeg var interessert i å se på elevenes mottagelse av temaet som helhet, men også mer spesifikt deres mottagelse av undervisningsopplegget som jeg har utviklet. Dette resulterte i følgende forskningsspørsmål: -Hva var elevenes forhold til dette temaet før undervisningen av emnet starter? -Hvordan ble temaet og undervisningsopplegget tatt i mot av elevene? -Ivaretar undervisningsopplegget de teknologiske sidene av faget? -Hvilke utfordringer står vi ovenfor dersom vi skal vise elevene de teknologiske sidene av faget? Opplegget ble prøvd ut i to Fysikk 1- klasser. Jeg gjennomførte spørreundersøkelser både før og etter at elevene hadde fått undervisning i emnet, for å få svar på forskningsspørsmålene. Resultatene fra denne undersøkelsen kan tyde på at elever generelt har lite forkunnskaper i elektronikk, men at det er et tema som de er interesserte i å lære om. Elevene virker positive ovenfor det nye temaet i læreplanen. Resultatene indikerer også at moderne elektronikk blir sett på som relativt vanskelig, noe som gir ekstra utfordringer til den som organiserer undervisningen. Mine konklusjoner i forhold til undervisningsopplegget er at det legger til rette for arbeid med flere teknologiske kompetanser og at det kan gi elevene et innblikk i teknologisk virksomhet. I tillegg har det vist seg at opplegget legger til rette for tilpassa opplæring, samarbeid blant elevene og konkretisering av lærestoffet i lærebøkene. Utviklingen av undervisningsopplegget og analysen av det innsamlede materialet har resultert i spesifikke anbefalninger med hensyn på vinklinger av temaet, gjennomføring og tidsbruk.</p>

<p>Denne oppgaven tar for seg naturvitenskapens egenart som tema i programfaget fysikk i videregående skole. I læreplanen K06 har kunnskap om naturvitenskapens egenart blitt mer aktuelt, og temaet har fått økt oppmerksomhet i de senere årene. Videre ønsker man å legge mer vekt på kvalitative undervisningsmetoder fordi elever har uttrykt at det er ønskelig gjennom FUN, en undersøkelse om fysikkutdanning i Norge. Denne oppgaven tar mål av seg å knytte det økte fokuset på naturvitenskapens egenart opp mot elevers ønske om hyppigere bruk av kvalitative undervisningsmetoder. Jeg har derfor utviklet et undervisningsopplegg i programfaget Fysikk 2 i videregående skole der hensikten er å vektlegge disse sidene av fysikkfaget. Undervisningsopplegget bruker drama som metode for å arbeide med fysikkens historie. Opplegget tar utgangspunkt i kvantefysikken og striden mellom Niels Bohr og Albert Einstein. I tilknytning til undervisningsopplegget har jeg utviklet et ressurshefte som beskriver hovedtrekk i kvantefysikkens utvikling. Ressursheftet legger det fysikkfaglige grunnlaget for undervisingsopplegget. Undervisningsopplegget avsluttes med at elevene dramatiserer en debatt mellom Bohr og Einstein. Siden jeg har utviklet et undervisningsopplegg på bakgrunn av det økte fokuset på naturvitenskapens egenart og elevers ønske om hyppigere bruk av kvalitative undervisnings-metoder har jeg også undersøkt om det virker etter sin hensikt. Jeg var derfor interessert i å se hvordan elevene tok i mot undervisningsopplegget og hvilket læringsutbytte opplegget ga elevene. Dette resulterte i følgende forskningsspørsmål: Hvordan fungerer undervisningsopplegget med tanke på elevenes læringsutbytte og motivasjon? Hvilke oppfatninger har elevene om naturvitenskapens egenart slik det kommer til uttrykk i rollespilldebatten? Opplegget ble prøvd ut i en Fysikk 2 klasse. Deler av undervisningsopplegget (rollespill-debatten) ble filmet og spørreskjema ble delt ut til elevene etter endt undervisning. Dette utgjør datagrunnlaget for undersøkelsen. Resultatene fra denne undersøkelsen kan tyde på undervisningsopplegget fungerer etter sin hensikt med tanke på elevenes læringsutbytte og motivasjon. Elevene gir uttrykk for at kompetansemålene, undervisningsopplegget tar mål av seg å dekke, jevnt over oppnås. Bruk av drama som metode virket å ha en motiverende effekt på elevene uten at det gikk utover det fysikkfaglige. Elevene gjør det klart at uenighet og åpne diskusjoner er viktige ingredienser for utvikling av kunnskap innen for vitenskapen. Videre viktiggjør elevene betydningen av forskerfelleskap og eksperimentelle resultater og teorier som publiseres for å kunne bli vurdert av andre. Mine konklusjoner i forhold til undervisningsopplegget er at det gjennom bruk av drama er med på å motivere elevene til å lære fysikk og om historie i fysikkundervisningen. Etter utprøvingen av dette undervisningsopplegget kan det tyde på at elever kan trenge mer trening i å uttrykke seg muntlig i fysikk. Til slitt vil jeg nevne på ved at undervisningsopplegget tar fokus bort fra formler og regneoppgaver og erstatter det med kreativitet og sosial aktivitet gjør at opplegget også henvender seg til elever som i utgangspunktet ikke er skolevinnere. Utviklingen av undervisningsopplegget og analysen av innsamlede datamaterialet har resultert i spesifikke anbefalinger med hensyn til motivasjonstips, gjennomføring og tidsbruk.</p>

Oppgaven tar for seg teknologiens plass i fysikkundervisningen i videregående skole. I de nye læreplanene fra Kunnskapsløftet har det kommet et nytt hovedområde Fysikk og teknologi, med fokus på moderne elektronikk. I forbindelse med dette har jeg utviklet et instrument hvor det inngår ulike elektroniske komponenter som er relevante for de nye kompetansemålene i læreplanen. I tilknyting til instrumentet har jeg utviklet et undervisningsopplegg, som har til hensikt å vise elevene noen av de teknologiske sidene av fysikkfaget. Jeg har også skrevet et labhefte og en lærerveiledning til undervisningsopplegget. Tidligere har moderne elektronikk først blitt introdusert for elever på universitets- eller høyskolenivå. Derfor var det interessant å undersøke hvordan dette ville bli tatt i mot av elever på videregående skole. Jeg var interessert i å se på elevenes mottagelse av temaet som helhet, men også mer spesifikt deres mottagelse av undervisningsopplegget som jeg har utviklet. Dette resulterte i følgende forskningsspørsmål: -Hva var elevenes forhold til dette temaet før undervisningen av emnet starter? -Hvordan ble temaet og undervisningsopplegget tatt i mot av elevene? -Ivaretar undervisningsopplegget de teknologiske sidene av faget? -Hvilke utfordringer står vi ovenfor dersom vi skal vise elevene de teknologiske sidene av faget? Opplegget ble prøvd ut i to Fysikk 1- klasser. Jeg gjennomførte spørreundersøkelser både før og etter at elevene hadde fått undervisning i emnet, for å få svar på forskningsspørsmålene. Resultatene fra denne undersøkelsen kan tyde på at elever generelt har lite forkunnskaper i elektronikk, men at det er et tema som de er interesserte i å lære om. Elevene virker positive ovenfor det nye temaet i læreplanen. Resultatene indikerer også at moderne elektronikk blir sett på som relativt vanskelig, noe som gir ekstra utfordringer til den som organiserer undervisningen. Mine konklusjoner i forhold til undervisningsopplegget er at det legger til rette for arbeid med flere teknologiske kompetanser og at det kan gi elevene et innblikk i teknologisk virksomhet. I tillegg har det vist seg at opplegget legger til rette for tilpassa opplæring, samarbeid blant elevene og konkretisering av lærestoffet i lærebøkene. Utviklingen av undervisningsopplegget og analysen av det innsamlede materialet har resultert i spesifikke anbefalninger med hensyn på vinklinger av temaet, gjennomføring og tidsbruk.