Esta tese tem como objetivo apresentar e discutir resultados de um estudo sobre os fenômenos de polarização de híperons e de anti-híperons em processos inclusivos resultantes de interações próton-núcleo e altas energias (centenas de GeV). É proposto um modelo que acreditamos ser o principal responsável pela polarização de anti-híperons em tais processos. A polarização é resultante das interações finais entre os anti-híperons e outras partículas produzidas no processo (que na sua maioria são píons). O modelo baseia-se então em dois elementos: as interações píon-híperon a baixas energias (que estudamos através da lagrangianas efetivas) e das flutuações estatísticas do meio em expansão. O estudo deste meio baseia-se no modelo hidrodinâmico, que considera a formação de matéria hadronica quente durante tais colisões. Os resultados estão em bom acordo com os dados experimentais e conseguem explicar pela primeira vez a polarização de anti-híperons. / We present and discuss in this thesís results of a study on the hyperon and antihyperon polarization phenomena in high-energy (hundreds of GeV) proton-nudeus inclusive reactions. We propose a model that we believe is the main source of the anti-hyperon polarization in these processes. The polarization is originated by the final-state interactions between the antí-hyperons and other produced particles in these collisions (predominantly píons) and based on two elements: the low-energy pion-hyperon interaction (descriebed by effective lagrangians) and the statistical fluctuations plus expansion of the background matter. The results agree quite well wíth the experimental data and gíve for the first time a convencing explanatíon of the anti-hyperon polarization.

Esta tese tem como objetivo apresentar e discutir resultados de um estudo sobre os fenômenos de polarização de híperons e de anti-híperons em processos inclusivos resultantes de interações próton-núcleo e altas energias (centenas de GeV). É proposto um modelo que acreditamos ser o principal responsável pela polarização de anti-híperons em tais processos. A polarização é resultante das interações finais entre os anti-híperons e outras partículas produzidas no processo (que na sua maioria são píons). O modelo baseia-se então em dois elementos: as interações píon-híperon a baixas energias (que estudamos através da lagrangianas efetivas) e das flutuações estatísticas do meio em expansão. O estudo deste meio baseia-se no modelo hidrodinâmico, que considera a formação de matéria hadronica quente durante tais colisões. Os resultados estão em bom acordo com os dados experimentais e conseguem explicar pela primeira vez a polarização de anti-híperons. / We present and discuss in this thesís results of a study on the hyperon and antihyperon polarization phenomena in high-energy (hundreds of GeV) proton-nudeus inclusive reactions. We propose a model that we believe is the main source of the anti-hyperon polarization in these processes. The polarization is originated by the final-state interactions between the antí-hyperons and other produced particles in these collisions (predominantly píons) and based on two elements: the low-energy pion-hyperon interaction (descriebed by effective lagrangians) and the statistical fluctuations plus expansion of the background matter. The results agree quite well wíth the experimental data and gíve for the first time a convencing explanatíon of the anti-hyperon polarization.

Na primeira parte do trabalho estudamos a produção de léptons pesados através do mecanismo de fusão de glúons, assumindo a extensão supersimétrica mínima do modelo padrão. Nós mostraremos que para altos valores de tan a seção de choque é aumentada em relação ao modelo padrão, o que acarreta um número grande de eventos, permitindo extrair o sinal de background. Na segunda parte nós estudamos os sinais dos leptoquarks vetoriais em aceleradores E+ E- através de seus efeitos sobre a produção de um par de jatos, assim como sua produção isolada e sua produção em pares. Por último investigamos a produção de leptoquarks vetoriais em aceleradores hadrônicos, bem como sinais indiretos de existência destas partículas. / In the first parto f the work, we study the production of heavy lepton assuming the minimal supersymetric standard model. We show that for large values of tan , the cross-section is enhanced in comparison with standard model, and that it is possible to have a large number of events, allowing to extract the signal from the background. In the second part we study the signal for composite vector leptoquarks in E+ E- colliders (LEP II, NLC and CLIC) trough their effects on the production of jet pairs, as well as their single and pair productions. Finally we investigate a production of vector leptoquarks in pp(pp) colliders, as well as indirect signals for existence of these particles.

O experimento SELEX-E781, no Fermilab, coletou 15 bilhões de interações hadrônicas durante os 18 meses de tomada de dados, (Fevereiro-96 a Setembro 97), usando um feixe secundário de 600 GeV/c, composto 50 % - e 50% - e feixe de prótons a 500 GeV/c em alvos de cobre e carbono, com o propósito de estudar a produção e decaimentos de partículas contendo o quark charme. Neste trabalho são apresentados resultados da produção inclusiva do bárion charmoso \'A IND.C\'+ e anti-bárion \'A IND.C\'- decaindo em \'A IND.C\' pK. Mais especificamente, medem-se os parâmetros resul- tantes dos ajustes das distribuições corrigidas do \'A IND.C\'+ e estado conjugado de carga, em função das variáveis cinemáticas, xF e o quadrado do momento transversal (\'p POT.2\'), por funções fenome- nológicas conhecidas na literatura. Uma amostra de 2500 ± 90 \'A IND.C\'\'s (e conjugado de carga) foi extraída após a aplicação de todos os critérios de seleção de eventos. São feitas discussões sobre relações entre os números quânticos de sabor do feixe e da partícula produzida. Grandes valores de assimetrias entre \'A IND.C\'+ e \'A IND.C\'- em função do momento longitudinal, são medi- dos para feixes de bárions enquanto que um pequeno valor e encontrado para o feixe de mé- sons. Os dados, quando possível, são também comparados a outras medidas realizadas em experimentos de hadroprodução anteriores. / The SELEX experiment at Fermilab took data during 18 months (February 96 - September 97) and collected approximately 15 billion hadronic interactions, using a 600 GeV/c secondary beam with equal amounts of - and - and 500 GeV/c próton beam on copper and carbon tar gets to study the production and decay of particles containing a charm quark. In this work results are presented on the inclusive production of the Ac+ and Ac- charm baryon where the Ac is reconstructed from its decay into pK. Specifically, we extract parameters of phenomenological models from fits to the acceptance corrected distributions of the Ac+ and charge conjugate, as a function of kinematic variables such as scaled longitudinal momentum (xF ) and transference moment squared (p2t ). A sample of 2500 ± 90 cs (and charge conjugate) was extracted in the course of the selection criteria. Correlations between the flavor quantum number of the beam and the produced particle are discussed. Large values of the asymmetry between Ac+ and Ac- as a function of xF, are obtained for baryon beam. In contrast, small asymmetry is found for the pion beam. The results are also compared to previous measurements by other experiments which used a - and - beam

Na primeira parte do trabalho estudamos a produção de léptons pesados através do mecanismo de fusão de glúons, assumindo a extensão supersimétrica mínima do modelo padrão. Nós mostraremos que para altos valores de tan a seção de choque é aumentada em relação ao modelo padrão, o que acarreta um número grande de eventos, permitindo extrair o sinal de background. Na segunda parte nós estudamos os sinais dos leptoquarks vetoriais em aceleradores E+ E- através de seus efeitos sobre a produção de um par de jatos, assim como sua produção isolada e sua produção em pares. Por último investigamos a produção de leptoquarks vetoriais em aceleradores hadrônicos, bem como sinais indiretos de existência destas partículas. / In the first parto f the work, we study the production of heavy lepton assuming the minimal supersymetric standard model. We show that for large values of tan , the cross-section is enhanced in comparison with standard model, and that it is possible to have a large number of events, allowing to extract the signal from the background. In the second part we study the signal for composite vector leptoquarks in E+ E- colliders (LEP II, NLC and CLIC) trough their effects on the production of jet pairs, as well as their single and pair productions. Finally we investigate a production of vector leptoquarks in pp(pp) colliders, as well as indirect signals for existence of these particles.

O experimento SELEX-E781, no Fermilab, coletou 15 bilhões de interações hadrônicas durante os 18 meses de tomada de dados, (Fevereiro-96 a Setembro 97), usando um feixe secundário de 600 GeV/c, composto 50 % - e 50% - e feixe de prótons a 500 GeV/c em alvos de cobre e carbono, com o propósito de estudar a produção e decaimentos de partículas contendo o quark charme. Neste trabalho são apresentados resultados da produção inclusiva do bárion charmoso \'A IND.C\'+ e anti-bárion \'A IND.C\'- decaindo em \'A IND.C\' pK. Mais especificamente, medem-se os parâmetros resul- tantes dos ajustes das distribuições corrigidas do \'A IND.C\'+ e estado conjugado de carga, em função das variáveis cinemáticas, xF e o quadrado do momento transversal (\'p POT.2\'), por funções fenome- nológicas conhecidas na literatura. Uma amostra de 2500 ± 90 \'A IND.C\'\'s (e conjugado de carga) foi extraída após a aplicação de todos os critérios de seleção de eventos. São feitas discussões sobre relações entre os números quânticos de sabor do feixe e da partícula produzida. Grandes valores de assimetrias entre \'A IND.C\'+ e \'A IND.C\'- em função do momento longitudinal, são medi- dos para feixes de bárions enquanto que um pequeno valor e encontrado para o feixe de mé- sons. Os dados, quando possível, são também comparados a outras medidas realizadas em experimentos de hadroprodução anteriores. / The SELEX experiment at Fermilab took data during 18 months (February 96 - September 97) and collected approximately 15 billion hadronic interactions, using a 600 GeV/c secondary beam with equal amounts of - and - and 500 GeV/c próton beam on copper and carbon tar gets to study the production and decay of particles containing a charm quark. In this work results are presented on the inclusive production of the Ac+ and Ac- charm baryon where the Ac is reconstructed from its decay into pK. Specifically, we extract parameters of phenomenological models from fits to the acceptance corrected distributions of the Ac+ and charge conjugate, as a function of kinematic variables such as scaled longitudinal momentum (xF ) and transference moment squared (p2t ). A sample of 2500 ± 90 cs (and charge conjugate) was extracted in the course of the selection criteria. Correlations between the flavor quantum number of the beam and the produced particle are discussed. Large values of the asymmetry between Ac+ and Ac- as a function of xF, are obtained for baryon beam. In contrast, small asymmetry is found for the pion beam. The results are also compared to previous measurements by other experiments which used a - and - beam

A cromodinâmica quântica (QCD) é uma teoria fortemente acoplada e altamente não-perturbativa no regime de baixas energias. Uma ideia interessante para lidar com essa dificuldade foi introduzida por t';Hooft, na qual ele propôs que teorias de calibre poderiam ter uma representação em termos de teorias de cordas. Desenvolvendo esta ideia em mais detalhe, Maldacena propôs a conjectura AdS/CFT (Anti-de Sitter/ Teoria Conforme de Campos). Nesta tese focamos na análise de modelos holográficos que tentam descrever teorias de campo que incorporam propriedades da QCD. Os modelos podem partir de uma perspectiva em 10 dimensões ou em 5 dimensões. Estudamos o ansatz de Papadopolous-Tseytlin para soluções clássicas das equações de Einstein em 10 dimensões. Mostramos que este ansatz possui uma simetria conservada SU(2) x SU(2). Para a solução de Maldacena-Nunez mostramos que as flutuações vetoriais tem um espectro contínuo, sugerindo que este modelo não tem confinamento. Uma maneira alternativa de introduzir o confinamento em modelos holográficos é usar modelos em 5 dimensões que usam algumas propriedades da QCD como ponto de partida. Utilizando este ponto de vista fenomenológico, encontramos uma solução inédita das equações de Einstein-dilaton que reproduzem dinamicamente algumas das características que se espera de um modelo holográfico da QCD (Modelo AdS/QCD dinâmico). Em particular, este modelo implementa o confinamento linear, i.e. a lei de área para o loop de Wilson. O espectro de massa para os mésons leves de paridade natural e suas excitações estão em uma trajetória linear em função do número quântico radial e do spin, com uma inclinação aproximadamente universal, resultando em um acordo satisfatório com os dados experimentais. Mostramos que uma interpretação da estrutura dos mésons escalares como q q d á o espectro de massa do tipo-Regge para a família dos f0';s com a inclinação correta da trajetória, que é metade da encontrada para os mésons vetoriais. Obtivemos a massa do pí on e sua trajetória com uma deformação de escala na métrica e uma rescala na massa da corda. Calculamos, também, a amplitude de decaimento de S em PP, que resulta em um bom acordo com os dados experimentais. Para o f0(980) estimamos um ângulo de mistura de 20 graus com outras estruturas além de qq.

O modelo padrão da física de partículas descreve com sucesso as interações eletrofracas e fortes da natureza, pois suas previsões estão de acordo com os dados experimentais. Nesse trabalho estudamos a fenomenologia desse modelo para aprodução de léptons da quarta geração. Argumentamos que embora as seções de choque para esses processos sejam pequenas, da ordem de 30fb, eles são a melhor alternativa para observar uma quarta geração de férmions acoplada com os modos excitados dos bósons de KK, sendo a observação desse sinal necessária para corroborar esse modelo de quebra da simetria eletrofraca. / In this paper we study the phenomenology of this model for the production of leptons of the fourth generation. We argue that although the cross sections for these processes are small, or order 30fb, they are the best way to see a fourth generation of fermions coupled with the modes of excited bosons KK, and the observation of this signal required to support this model electroweak symmetry breaking.

O Grande Colisor de Hádrons (Large Hadron Collider - LHC) é um acelerador de prótons e íons pesados localizado no CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Em um de seus experimentos, ALICE (A Large Ion Collider Experiment ), está sendo projetado um detector dedicado a explorar os aspectos únicos de colisões núcleo-núcleo. A principal finalidade do ALICE é estudar a formação de um novo estado da matéria, o plasma de quarks e glúon. Para isto devem-se ter medidas precisas de hádrons, elétrons, múons e fótons produzidos em colisões chumbo-chumbo. Assim está sendo proposto um calorímetro frontal (Foward Calorimeter - FoCal) como um upgrade para o ALICE. A função deste calorímetro é o estudo das funções de distribuição de pártons (Partons distribuction Functions - PDF) no regime de pequenos valores do x de Bjorken. Nesta região é esperado que estas PDFs tenham um comportamento não linear devido ao processo de saturação de glúons. Para o estudo desta região é necessária a medida de fótons diretos produzidos na colisão. Estes, por sua vez, ficam mascarados pelo fundo de fótons provenientes do decaimento de píon, o que leva a uma necessidade de suas identificações. Com isto surge a oportunidade para a utilização do método de clusterização que é uma ferramenta de mineração de dados. Este trabalho contribuiu para o desenvolvimento inicial de um algoritmo de clusterização para o calorímetro FoCal. / The Large Hadron Collider (LHC) is a CERN\'s accelerator that collides protons and heavy ions. One of its experiments, ALICE, is building a new detector to explore new aspects of heavy ions collisions. The Alice\'s main goal is to study the formation of quark-gluon plasma (QGP). To do that it\'s necessary to get accurate data on hadrons, electrons, muons and gammas created in lead-lead collision. So, to accomplish that a new calorimeter is in study to scan the foward region of experiment, the Foward Calorimeter (FoCal). It\'s proposed to study Parton Distribution Functions (PDFs) in a regime of very small Bjorken-x, where it is expected that the PDFs evolve non-linearly due to the high gluon densities, a phenomena referred to as gluon saturation.But to do that it\'s required to measure the direct gammas created on collision. These fotons are blended on by fotons descendant of pion. So there\'s a need to separate it from the direct gammas. One way to solve this problem is to use clustering methods (a type of mining data algorithm). This work helped on early stages of development that clustering algorithm.

A física de altas energias, mais especificamente o estudo de colisões entre de íons pesados relativísticos tem como objetivo o estudo do comportamento de quarks e glúons em condições extremas de temperatura, pressão e densidade. Tais condições levam à formação de um novo estado da matéria chamado Plasma de Quarks e Glúons (QGP, do inglês Quark-Gluon Plasma). Medidas de observáveis globais tem sido usadas como uma importante ferramenta para a caracterização desse novo estado. Entre esses observáveis, a energia transversal por unidade de rapidez (dET/dy) das partículas emitidas em uma colisão entre íons pesados pode ser usada como evidência da formação do QGP. Este trabalho propõe um procedimento para obtenção da energia transversal eletromagnética, que é um importante componente da energia transversal total, em colisões Pb-Pb no experimento ALICE no LHC. O estudo foi feito através de simulações de Monte Carlo e validou o procedimento proposto com uma diferença sistemática em função da centralidade em torno de 2%. / High energy physics with heavy ion collisions studies quarks and gluons under extreme conditions of temperature, pressure and density. Such conditions lead to the formation of a new state of matter called the Quark-Gluon Plasma (QGP). The measurement of global observables have been used as an important tool for the characterization of this new state. Among these observables, the transverse energy per unit of rapidity (dET/dy) from particles emitted in a heavy ion collision can be used as evidence of QGP formation. The work proposes a procedure to obtain the transverse electromagnetic energy, an important component of total transverse energy, in Pb-Pb collisions measured by the LHC-ALICE experiment. The study was done using Monte Carlo simulations, and validated the proposed procedure with a systematic difference as function of the centrality around 2%.