Thesis (Ph. D.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1994. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 177-181). Also available via the Internet.

Thesis (Ph. D.)--Florida State University, 2005. / Advisor: Dr. Laura Reina, Florida State University, College of Arts and Sciences, Dept. of Physics. Title and description from dissertation home page (viewed Sept. 14, 2005). Document formatted into pages; contains xv, 212 pages. Includes bibliographical references.

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Quando os núcleons ligados num núcleo se sobrepõem, a sua estrutura interna influencia as propriedades nucleares. Em especial, a estatística dos quanta elementares que constituem o núcleon se torna relevante. No intuito de investigar estes efeitos no contexto dos modelos de sóliton, considera-se sistemas simples unidimensionais. No modelo de sine-Gordon, o operador de Mandelstam, que cria sólitons topológicos p ~.mtuais, é modificado de maneira a levar em conta a estrutura do sóliton. O operador resultante cria férmions de carga topológica unitária e a sua aplicação sobre o vácuo de Fock produz um estado coerente no qual o campo médio é dado pela solução solitônica clássica. Pela aplicação sucessiva dos operadores, criando sólitons centrados em pontos diferentes, obtem-se um estado coerente no qual o valor esperado do campo é dado pela soma dos campos médios individuais. No estado de dois sólitons, a energia média de interação possui um comportamento de barreira de potencial, evidenciando a repulsão entre sólitons neste modelo. Consideramos também um modelo simplificado de sóliton não - topológico constituído de um único férmion confinado por um campo escalar bosônico. Tanto no modelo topológico como no não - topológico, a variação da norma de um estado de dois sóli tons com a distância entre seus centros revela a competição entre as estatísticas fermiônicas e bosônicas. Na região de separação pequena, o aspecto fermiônico prevalece fazendo a norma do estado se aproximar de zero. Na região de separação média a norma excede a unidade devido à superposição dos quanta bosônicos. / When the nucleons, bounded inside a nucleus, overlap, their internai structure affects the nuclear properties. In particular, the statistics of the elementary quanta that constitute the nucleon become relevant. In order to investigate such effects in the context of soliton models, we consider simple one-dimensional sistems. In the sine-Gordon model, the Mandelstam operator, which creates point-like topological solitons, is modifided in such a way as to account for the soliton structure. The resulting operator creates fermions with unitary topological charge and its application on the Fock vacuum produces a coherent state in which the mean field is given by the classical solitonic solution. By successive application of soliton creation operators, centered at different points, one obtains a coherent state in which the mean field is given by the sum of the individual mean fields. In the two-soliton state the mean interaction energy possesses a potential barrier behavior, displaying the repulsion between solitons in this model. Vve also consider a simplified non-topological soliton model, composed of one fermion confined in a scalar bosonic field. In the topological soliton modelas well as in the non-topological one, the variation of the norm of the two-soliton state, with the distance between their centers reveals a competition between the fermionic and bosonic statistics. In the small separation region the fermionic aspect prevails, making the norm go to zero. In the intermediate separation region, the norm exceeds unity due to the overlap of the bosonic quanta.

Apresentamos um estudo teórico/fenomenológico baseado em QCD perturbativa para as funções de estrutura em interações neutrino-nucleon no espalhamento profundamente inelástico de corrente carregada usando o formalismo de dipolos de cor. Para este fim, estendemos para o setor eletrofraco as abordagens teóricas atuais deste formalismo, as quais descrevem o processo de espalhamento profundamente inelástico em reações lépton-hádron. As predições teóricas são comparadas com os resultados experimentais disponíveis na região de altas energias. Em particular, o comportamento das funções de estrutura na virtualidade do bóson e o papel exercido pelas correções de sombreamento nuclear são investigados, mostrando que a seção de choque neutrino-hádron em altas energias exibe a propriedade de escalamento geométrico como nos processos lépton-hádron. Além disso, investigamos os processos de difraçaõ dura em reações próton-próton (antipróton) dando destaque para a produção difrativa do bóson de gauge massivo W, calculando sua seção de choque utilizando a fatorização de Regge. Para este fim, consideramos as funções recentes para a distribuição de pártons no Pomeron e levamos em consideraçãoo fator de probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez (correções de múltiplos espalhamentos). Com isso, realizamos estimativas teóricas para a fração de produção difrativa de W± com as energias do acelerador Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV), cujos resultados para os valores utilizados mostram um bom acordo com os resultados experimentais. Além disso, realizamos predições para o futuro colisor Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV). A utilização deste fator de correção para o cálculo de produção de W± é a nossa principal contribuição para a Fenomenologia da Física de Partículas de Altas Energias. / A perturbative QCD analysis of the neutrino-hadron structure functions in charged current reactions is presented using the color dipole formalism. We extend the formalism to the electroweak sector, considering the recent phenomenological/theoretical studies in deep inelastic lepton-hadron inclusive production (DIS). The theoretical predictions are compared to the available experimental results in the high-energy region. In particular, the behaviour of the structure functions on the boson virtuality and the role played by the nuclear shadowing corrections are investigated. It is demonstrated that high-energy neutrino-hadron cross sections exhibit geometric scaling property as in lepton-hadron case. Moreover, the hard diffractive processes in proton-proton (antiproton) collisions are investigated, in particular the diffractive W± production. It is computed using Regge factorization approach, considering recent parton distributions functions in the Pomeron and taking into account survival probability gap factor (multiple scattering corrections). The theoretical estimates are performed for the energies of Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV). In addition, predictions for the future Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV) are presented. The use of probability survival rapidty gap is the principal contribution to analysis of W± cross sections production in the High Energy Phenomenology.

Quando os núcleons ligados num núcleo se sobrepõem, a sua estrutura interna influencia as propriedades nucleares. Em especial, a estatística dos quanta elementares que constituem o núcleon se torna relevante. No intuito de investigar estes efeitos no contexto dos modelos de sóliton, considera-se sistemas simples unidimensionais. No modelo de sine-Gordon, o operador de Mandelstam, que cria sólitons topológicos p ~.mtuais, é modificado de maneira a levar em conta a estrutura do sóliton. O operador resultante cria férmions de carga topológica unitária e a sua aplicação sobre o vácuo de Fock produz um estado coerente no qual o campo médio é dado pela solução solitônica clássica. Pela aplicação sucessiva dos operadores, criando sólitons centrados em pontos diferentes, obtem-se um estado coerente no qual o valor esperado do campo é dado pela soma dos campos médios individuais. No estado de dois sólitons, a energia média de interação possui um comportamento de barreira de potencial, evidenciando a repulsão entre sólitons neste modelo. Consideramos também um modelo simplificado de sóliton não - topológico constituído de um único férmion confinado por um campo escalar bosônico. Tanto no modelo topológico como no não - topológico, a variação da norma de um estado de dois sóli tons com a distância entre seus centros revela a competição entre as estatísticas fermiônicas e bosônicas. Na região de separação pequena, o aspecto fermiônico prevalece fazendo a norma do estado se aproximar de zero. Na região de separação média a norma excede a unidade devido à superposição dos quanta bosônicos. / When the nucleons, bounded inside a nucleus, overlap, their internai structure affects the nuclear properties. In particular, the statistics of the elementary quanta that constitute the nucleon become relevant. In order to investigate such effects in the context of soliton models, we consider simple one-dimensional sistems. In the sine-Gordon model, the Mandelstam operator, which creates point-like topological solitons, is modifided in such a way as to account for the soliton structure. The resulting operator creates fermions with unitary topological charge and its application on the Fock vacuum produces a coherent state in which the mean field is given by the classical solitonic solution. By successive application of soliton creation operators, centered at different points, one obtains a coherent state in which the mean field is given by the sum of the individual mean fields. In the two-soliton state the mean interaction energy possesses a potential barrier behavior, displaying the repulsion between solitons in this model. Vve also consider a simplified non-topological soliton model, composed of one fermion confined in a scalar bosonic field. In the topological soliton modelas well as in the non-topological one, the variation of the norm of the two-soliton state, with the distance between their centers reveals a competition between the fermionic and bosonic statistics. In the small separation region the fermionic aspect prevails, making the norm go to zero. In the intermediate separation region, the norm exceeds unity due to the overlap of the bosonic quanta.

Quando os núcleons ligados num núcleo se sobrepõem, a sua estrutura interna influencia as propriedades nucleares. Em especial, a estatística dos quanta elementares que constituem o núcleon se torna relevante. No intuito de investigar estes efeitos no contexto dos modelos de sóliton, considera-se sistemas simples unidimensionais. No modelo de sine-Gordon, o operador de Mandelstam, que cria sólitons topológicos p ~.mtuais, é modificado de maneira a levar em conta a estrutura do sóliton. O operador resultante cria férmions de carga topológica unitária e a sua aplicação sobre o vácuo de Fock produz um estado coerente no qual o campo médio é dado pela solução solitônica clássica. Pela aplicação sucessiva dos operadores, criando sólitons centrados em pontos diferentes, obtem-se um estado coerente no qual o valor esperado do campo é dado pela soma dos campos médios individuais. No estado de dois sólitons, a energia média de interação possui um comportamento de barreira de potencial, evidenciando a repulsão entre sólitons neste modelo. Consideramos também um modelo simplificado de sóliton não - topológico constituído de um único férmion confinado por um campo escalar bosônico. Tanto no modelo topológico como no não - topológico, a variação da norma de um estado de dois sóli tons com a distância entre seus centros revela a competição entre as estatísticas fermiônicas e bosônicas. Na região de separação pequena, o aspecto fermiônico prevalece fazendo a norma do estado se aproximar de zero. Na região de separação média a norma excede a unidade devido à superposição dos quanta bosônicos. / When the nucleons, bounded inside a nucleus, overlap, their internai structure affects the nuclear properties. In particular, the statistics of the elementary quanta that constitute the nucleon become relevant. In order to investigate such effects in the context of soliton models, we consider simple one-dimensional sistems. In the sine-Gordon model, the Mandelstam operator, which creates point-like topological solitons, is modifided in such a way as to account for the soliton structure. The resulting operator creates fermions with unitary topological charge and its application on the Fock vacuum produces a coherent state in which the mean field is given by the classical solitonic solution. By successive application of soliton creation operators, centered at different points, one obtains a coherent state in which the mean field is given by the sum of the individual mean fields. In the two-soliton state the mean interaction energy possesses a potential barrier behavior, displaying the repulsion between solitons in this model. Vve also consider a simplified non-topological soliton model, composed of one fermion confined in a scalar bosonic field. In the topological soliton modelas well as in the non-topological one, the variation of the norm of the two-soliton state, with the distance between their centers reveals a competition between the fermionic and bosonic statistics. In the small separation region the fermionic aspect prevails, making the norm go to zero. In the intermediate separation region, the norm exceeds unity due to the overlap of the bosonic quanta.

Apresentamos um estudo teórico/fenomenológico baseado em QCD perturbativa para as funções de estrutura em interações neutrino-nucleon no espalhamento profundamente inelástico de corrente carregada usando o formalismo de dipolos de cor. Para este fim, estendemos para o setor eletrofraco as abordagens teóricas atuais deste formalismo, as quais descrevem o processo de espalhamento profundamente inelástico em reações lépton-hádron. As predições teóricas são comparadas com os resultados experimentais disponíveis na região de altas energias. Em particular, o comportamento das funções de estrutura na virtualidade do bóson e o papel exercido pelas correções de sombreamento nuclear são investigados, mostrando que a seção de choque neutrino-hádron em altas energias exibe a propriedade de escalamento geométrico como nos processos lépton-hádron. Além disso, investigamos os processos de difraçaõ dura em reações próton-próton (antipróton) dando destaque para a produção difrativa do bóson de gauge massivo W, calculando sua seção de choque utilizando a fatorização de Regge. Para este fim, consideramos as funções recentes para a distribuição de pártons no Pomeron e levamos em consideraçãoo fator de probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez (correções de múltiplos espalhamentos). Com isso, realizamos estimativas teóricas para a fração de produção difrativa de W± com as energias do acelerador Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV), cujos resultados para os valores utilizados mostram um bom acordo com os resultados experimentais. Além disso, realizamos predições para o futuro colisor Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV). A utilização deste fator de correção para o cálculo de produção de W± é a nossa principal contribuição para a Fenomenologia da Física de Partículas de Altas Energias. / A perturbative QCD analysis of the neutrino-hadron structure functions in charged current reactions is presented using the color dipole formalism. We extend the formalism to the electroweak sector, considering the recent phenomenological/theoretical studies in deep inelastic lepton-hadron inclusive production (DIS). The theoretical predictions are compared to the available experimental results in the high-energy region. In particular, the behaviour of the structure functions on the boson virtuality and the role played by the nuclear shadowing corrections are investigated. It is demonstrated that high-energy neutrino-hadron cross sections exhibit geometric scaling property as in lepton-hadron case. Moreover, the hard diffractive processes in proton-proton (antiproton) collisions are investigated, in particular the diffractive W± production. It is computed using Regge factorization approach, considering recent parton distributions functions in the Pomeron and taking into account survival probability gap factor (multiple scattering corrections). The theoretical estimates are performed for the energies of Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV). In addition, predictions for the future Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV) are presented. The use of probability survival rapidty gap is the principal contribution to analysis of W± cross sections production in the High Energy Phenomenology.

Apresentamos um estudo teórico/fenomenológico baseado em QCD perturbativa para as funções de estrutura em interações neutrino-nucleon no espalhamento profundamente inelástico de corrente carregada usando o formalismo de dipolos de cor. Para este fim, estendemos para o setor eletrofraco as abordagens teóricas atuais deste formalismo, as quais descrevem o processo de espalhamento profundamente inelástico em reações lépton-hádron. As predições teóricas são comparadas com os resultados experimentais disponíveis na região de altas energias. Em particular, o comportamento das funções de estrutura na virtualidade do bóson e o papel exercido pelas correções de sombreamento nuclear são investigados, mostrando que a seção de choque neutrino-hádron em altas energias exibe a propriedade de escalamento geométrico como nos processos lépton-hádron. Além disso, investigamos os processos de difraçaõ dura em reações próton-próton (antipróton) dando destaque para a produção difrativa do bóson de gauge massivo W, calculando sua seção de choque utilizando a fatorização de Regge. Para este fim, consideramos as funções recentes para a distribuição de pártons no Pomeron e levamos em consideraçãoo fator de probabilidade de sobrevivência da lacuna de rapidez (correções de múltiplos espalhamentos). Com isso, realizamos estimativas teóricas para a fração de produção difrativa de W± com as energias do acelerador Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV), cujos resultados para os valores utilizados mostram um bom acordo com os resultados experimentais. Além disso, realizamos predições para o futuro colisor Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV). A utilização deste fator de correção para o cálculo de produção de W± é a nossa principal contribuição para a Fenomenologia da Física de Partículas de Altas Energias. / A perturbative QCD analysis of the neutrino-hadron structure functions in charged current reactions is presented using the color dipole formalism. We extend the formalism to the electroweak sector, considering the recent phenomenological/theoretical studies in deep inelastic lepton-hadron inclusive production (DIS). The theoretical predictions are compared to the available experimental results in the high-energy region. In particular, the behaviour of the structure functions on the boson virtuality and the role played by the nuclear shadowing corrections are investigated. It is demonstrated that high-energy neutrino-hadron cross sections exhibit geometric scaling property as in lepton-hadron case. Moreover, the hard diffractive processes in proton-proton (antiproton) collisions are investigated, in particular the diffractive W± production. It is computed using Regge factorization approach, considering recent parton distributions functions in the Pomeron and taking into account survival probability gap factor (multiple scattering corrections). The theoretical estimates are performed for the energies of Fermilab-Tevatron (√s ≃ 2 TeV). In addition, predictions for the future Large Hadron Collider (LHC, √s = 14 TeV) are presented. The use of probability survival rapidty gap is the principal contribution to analysis of W± cross sections production in the High Energy Phenomenology.

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