No presente trabalho, investigamos algumas propriedades da qcd quando incorporadas aos modelos efetivos. Mostramos que muitas propriedades da materia densa quente ou fria podem ser melhor descritas a partir do modelo quiral SIGMA-OMEGA. Mostramos que, em contraste com o modelo renormalizado de walecka, as correcoes de vacuo sao cruciais para uma adequada descricao da materia nuclear densa. Estes resultados tambem sao confirmados a partir das previsoes feitas para estrelas de neutrons. Um possivel sinal da transicao de fase em colisoes de ions pesados relativisticos e tambem calculado pela observacao das taxas de decaimento do pion nos canais PI POT.-SETAMU POT. -+NU IND.MU e PI POT.-SETAVARRHO POT.-+SETAVARRHO POT.-+NU IND.VARRHO. Mostramos que as propriedades de confinamento e liberdade assintotica, incorporadas pelo modelo de sacola do mit, dao suporte para a especulacao da possivel existencia de estrelas hibridas / In this work we investigate some properties of QCD as incorporated in effective models. We show that several properties of cold or hot and dense nuclear matter can be well described in the context of the chiral - model. We show that, in contrast to the nom chiral Walecka model vacuum renormalization corrections are crucial to provide for an adequate description. This result is also confirmed in the description of neutron stars. A possible signature of chiral phase transition in RHI collisions is also pointed out in the observation of the ratio of pion decay in the two channels POT. POT. + IND. and POT. e POT. + IND. e. We also show that the properties of confinement and asymptotic freedom as incorpored by the Bag model give support to the speculation on the existence of hybrid stars.

São vistos os modelos O (N) x O (N) e Thirring da Teoria Quantica de Campos na expansão 1/N. No modelo O (N) x O (N) construímos o potencial efetivo e determinamos o estado fundamental em duas e quatro dimensões. Ainda em quatro dimensões avaliamos os efeitos da temperatura sobre o modelo. Tratamos o modelo de Thirring em (2 + 1) dimensões nos aspectos concernentes a geração dinâmica do termo de Chern-Simons, espectro de partícula, solução da equação de Schwinger-Dyson para a auto-energia dos férmions e simetrias discretas e contínuas. / We study the models O(N) x O(N) and Thirring of the Quantum Field Theory in the context of the l/N expansion. In the O(N) x O(N) model we construct the effective potential and obtain the ground state in two and four dimensions. AIso in four dimensions we study the temperature effects on the model. We analyze the Thirring model in (2 + 1) dimensions in the aspects that concerns to dynamic generation of the Chern-Simons term, particle spectrum, solutions of the Schwinger-Dyson equation for the fermions self-energy and discret and continuous symmetries.

O estado fundamental e propriedades térmicas de um sistema de bosons não relativísticos interagentes por uma interação repulsiva de dois corpos, são investigados através de uma aproximação Gaussiana auto-consistente que consiste em escrevermos o operador densidade variacionalmente determinado como o funcional Gaussiano mais geral dos operadores de campo. Resultados a temperatura finita são obtidos, incluindo transições de fase, no contexto do ensemble grand-canônico. Através de truncamentos na aproximação Gaussiana completa podemos reproduzir resultados tradicionais de Bogolyubov e de Lee, Yang e Huang. A aproximação Gaussiana completa fornece uma fase condensada que é termodinamicamente instável e uma fase não condensada que não difere essencialmente de uma teoria livre quando forças de contato e um esquema de renormalização padrão são usados. Como alternativa, uma teoria dependente do cut-off no momento é desenvolvida para um sistema diluído de bosons interagentes. A aproximação Gaussiana gera um espectro de quasi-partículas que contém um gap na energia, em conflito com os resultados perturbativos. Para investigar o espectro de excitações na teoria efetiva, é desenvolvida uma formulação dependente do tempo e o regime de pequenas oscilações para os parâmetros variacionais é estudado. São obtidas então as mesmas energias utilizadas no cálculo das ocupações estáticas. / The ground-state and thermal properties of a system of non-relativistic bosons interacting through repulsive two-body interactions are investigated using a self-consistent Gaussian mean-field approximation which consists in writing the variational determined density operator as the most general Gaussian functional of the quantized field operators. Finite temperature results are obtained, including phase transitions, in the grand canonical framework. Contact is made with the results of Bogolyubov and Lee, Yang and Huang in terms of particular truncations of the full Gaussian approximation. The full Gaussian approximation gives a condensate phase which is thermodinamically unstable and a non-condensate phase that does not differ essentially from a free phase when contact forces and standard renormalization scheme are used. As an alternative an effective cut-off dependent theory is developed for a dilute interacting bose system. The Gaussian approximation generates a quasi-particle spectrum having an energy gap, in conflict with perturbation theory results. In order to investigate the excitation spectrum of the effective theory, a time-dependent formulation is developed and the small oscillation regime for the variational parameter is studied. The same energies used in the calculus of the static occupations are obtained.

O objetivo primordial da Radioterapia é fornecer ao tumor uma dose de radiação suficientemente alta e uniformemente distribuída, de forma a poupar os tecidos adjacentes saudáveis dos efeitos ela radiação. Alcançar esse objetivo em sua plenitude é muito difícil devido à vários fatores, como por exemplo uma determinação eficiente do volume a ser tratado (através ela aquisição ele imagens tomográficas ela localização elo tumor no corpo) e também a realização eficaz da distribuição da. dose de radiação (que deve ser tridimensionalmente uniforme e alta o suficiente para erradicar a doença). Atualmente, a técnica de intensidade modulada do feixe (IMRT) usada na Radioterapia Convencional desempenha um avanço importante para o tratamento de tumores situados perto de estruturas anatômicas complexas, como é o caso dos tumores de próstata e de cabeça e pescoço. Essa moderna técnica conformacional já é aplicada nos tratamentos de tumores em vários hospitais nacionais, e citamos, como exemplo, o Hospital Sírio e Libanês, em São Paulo. No entanto, em países como os Estados Unidos, a Alemanha e o Japão, a radioterapia com partículas pesadas carregadas, como prótons c íons de carbono, tem sido desenvolvida há vários anos e demonstra sucesso absoluto no tratamento localizado ele tumores devido a deposição de energia característica dos feixes hadrônicos. A Hadronterapia, modalidade de tratamento ainda desconhecida no Brasil, é o objeto desse trabalho. Nele apresentamos a física básica envolvida no fenômeno da perda de energia dos projéteis, revisamos a dedução da conhecida fórmula ele Bethe-Bloch e, utilizando uma aproximação semi-clássica para obtenção da seção de choque da reação, obtemos os efeitos de uma interação nuclear considerada como uma perturbação à interação coulombiana dominante. Aplicamos também o modelo estatístico de Goldhaber para o cálculo dos efeitos da fragmentação nuclear induzida pelo projétil e, partindo de conceitos utilizados em astrofísica., calculamos a taxa de reação para estimar, quantitativamente, a influência da temperatura. na região do tumor neste processo. / The aim of radiation therapy is to deliver the dose as high and as uniform as possible to diseased tissue sparing all the other parts, that is healthy and critical tissues, without causing unwanted and unnecessary side effects for the patient. Difficults to achieve this goal start with the determination of the three­ dimensional volumes of interest and end up in realizing a three-dimensional uniform and maximal as possible, the dose distribution. The technique of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) as form of conformation in conventional radiation therapy is a real revolution. On the other hand, the use of therapeutic charged particles, as protons and carbon íons, is the technology of the actual future which is really the challenge in conformation of dose to targets, thanks to energy deposition characteristics of hadronic beams. The aim of this work is to review the basic physics concerning the treatment of localized tumors with charged particles by applying a semi-classical approach to obtain a dispersion in the equation of energy loss, originally derived by Hans Bethe and Felix Bloch. On a second moment we use statistical methods (Goldhaber statistic model) to estimate the energy of fragment after nuclear fragmentation processes and, in addition, we obtain a expression for the nuclear reaction rate to introduce how the temperature on tumor region would affect it.

Neste trabalho estudamos a estrutura do nucleon para grande x de Bjorken e pequeno Q2. Nesta região é preciso considerar correções nas funções de estrutura, de origem cinemática e dinâmica. Nos concentramos nas correções de origem cinemática, para as funções de estrutura não polarizadas, que surgem devido a massa do nucleon (mp) ser finita, essa correção é comumente chamada de Correções da Massa do Alvo (TMC). Revisamos a abordagem tradicionalmente utilizada e fizemos uma análise do problema inerente que se tem ao utilizar este tratamento (inclusão de regiões não físicas x > 1), verificando a existência de uma inconsistência nesse método. Nossa solução para evitarmos este problema foi realizar uma expansão nas funções de estrutura com TMC ordem por ordem em m2 p=Q2, estudando numericamente a convergência da serie obtida. Desta forma evitamos o problema da abordagem tradicional. / In this work we study the nucleon structure for large Bjorken x and low Q2. In such region is necessary to consider corrections on the structure functions, with by using kinematics and dynamics origins. We focus our study in the corrections of kinematic origin, for non-polarized structure functions, which cames from the nite nucleon mass (mp) and it is generally known by Target Mass Corrections (TMC). We review the traditional approach and perform an analysis of the inherent problem that has been in this treatment (inclusion of non-physical regions x > 1), which provides the inconsistency of this method. Our solution to avoid this problem was to perform an expansion order by order in m2 p=Q2 on the structure functions with TMC and perform the numerical study of the convergence of the series obtained. By this way we avoid the problem of the traditional approach.

Neste trabalho estudamos os mecanismos de geração de massa para os neutrinos. Inicialmente discorremos sobre o setor eletrofraco do Modelo Padrão dando ênfase para sua construção e os mecanismo de geração de massa das partículas, onde salientamos os limites deste modelo e sua percepção da natureza do neutrino. Utilizando campos do Modelo Padrão, vimos que é possível construir um operador de dimensão 5 que gera termos de massa de Majorana para partículas. Estudamos três realizações renormalizáveis que são pequenas extensões do Modelo Padrão e que a baixas energias exibiam o mesmo padrão que este operador de dimensão 5 que, através de um mecanismo de seesaw, gera massas para partículas neutras leves que são candidatas a neutrino de Majorana. / In this work we studied the mechanism of mass generation for neutrinos. Initially we studied the electroweak sector of the Standard Model giving emphasis to its construction and the mass generation mechanism of particles, where we show the limits of this model and its perception of the nature of neutrinos. Using _elds of the Standard Model, we saw that it is possible to construct a dimension 5 operator that generates Majorana mass terms for the particles. We studied three renormalizable realizations which are small extensions of the Standard Model and that, at low energies, exhibit the same pattern as this dimension 5 operator that, through a Seesaw mechanism, generates mass for the light neutral particles that are the candidates to Majorana\'s neutrinos.

Neste trabalho, introduzimos integrais de trajetória sobre velocidades para partículas relativísticas. Nesta representação, a integração funcional sobre velocidades ocorre com condições de contorno iniciais e finais arbitrárias, e as matrizes inversas obtidas ao se resolver as integrais Gaussianas não contêm qualquer derivada em relação ao tempo. Podemos definir integrais Gaussianas e quase-Gaussianas sobre velocidades e regras de cálculo para resolvê-las. Esta técnica é usada para se obter uma expressão explícita do propagador causal da partícula escalar em um campo eletromagnético constante e em sua combinação com um campo de onda plana. No caso da partícula de Dirac, o fator espinorial foi calculado para campo constante. O propagador obtido neste caminho foi comparado com o da representação de Schwinger. Consideramos também, a partícula com momento magnético anômalo e para o cálculo do propagador levou-se em conta uma aproximação. / ln this work, we have introduced paths integrals over velocities for relativistic particles. ln this representation we are integrating over velocities with arbitrary initial and final boundary conditions, and the matrices which have to be inverted in course of doing Gaussian integrals do not contain any derivatives in time. One can define Gaussian and quasi-Gaussian integrals over velocities and rules of handling them. This technique was applied for to obtain an explicit expression for the scalar propagator in a constant electromagnetic field and its combination with a plane wave field. ln the case of the Dirac particle, the spin factor was found for constant field. The propagator found in this way was compared with the representation of Schwinger. We considered also, the particle with anomalous magnetic moment and the propagator was found taking into account an approximation.

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização de Informática e Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2006

Orientador: Ricardo D'Elia Matheus / Banca: Marina Nielsen / Banca: Raphael Moreira de Albuquerque / Resumo: O método de regras de soma na QCD é um método não-perturbativo em QCD que permite obter observáveis hadrônicos a partir de quantidades universais da QCD, como as massas dos quarks e condensados. Ao longo dos cálculos desse método é necessário introduzir parâmetros não físicos e no final da conta, procurar por regiões do espaço desses parâmetros onde não há dependência tão forte das quantidades físicas neles. Como isso nem sempre é possível, essa dependência se traduz em incerteza teórica. Espera-se que adicionando correções radiativas, ou seja mais informação física no cálculo, essa dependência em parâmetros arbitrários diminua. Para tal métodos modernos de resolução de integrais de Feynman são bem-vindos. O método das integrais mestras reduz o problema de calcular integrais de Feynman a uma combinação linear de uma base de integrais, que podem ser resolvidas por equações diferenciais acopladas. Apresentamos o cálculo para os termos relevantes da OPE da regra de soma do J/Ψ até dois loops utilizando integrais mestras e equações diferenciais para resolvê-las. / Abstract: The method of QCD Sum Rules is a non-perturbative method in QCD, which allows one to obtain hadronic observables from universal QCD quantities, like the masses of quarks and the condensates. In the calculations of this method, one has to introduce non-physical parameters and at the end of the computations, search for regions in the space of these parameters where there is little dependence of the physical quantities on them. Since this is not always possible, this dependence translates itself into theoretical uncertainty. One expects that by adding radiative corrections, that bring more physical information into the calculation, the dependence on the arbitrary parameters decreases. In order to do this, modern methods of solving Feynman integrals are welcome. The method of master integrals reduces the problem of calculating Feynman integrals to a linear combination of a basis of integrals, which can be solved, in turn, by means of coupled differential equations. We present the calculation of the relevant terms for the OPE for the J/Psi sum rule up to two loops using reduction to master integrals and differential equations to solve them / Mestre

Según la teoría de súper-simetría, gluinos y squarks son la versión súper-simétrica de quarks y gluones del modelo estándar. Tanto en el Tevatron como en el LHC, el canal de física con la mayor sensibilidad a la posible presencia de partículas súper-simétricas en el estado final corresponde a la producción inclusiva de gluinos y squarks (la versión súper-simétrica de quarks y gluones) gracias a la presencia de acoplos fuertes en los diagramas relevantes (véase figura 3). Procesos inclusivos producen señales características en los detectores, con la presencia de múltiples jets de hadrones y una gran energía transversa faltante. Estas topologías corresponden a la producción de gluinos y squarks que decaen en múltiples quarks y gluones. Cuando se impone la conservación de R-Parity, a presencia de neutralinos estables (LSPs) en el estado final, que abandonan el detector, produce la señal de energía transversa faltante. Esta Tesi incluye dos búsquedas de la producción de gluinos y squarks en entre protones y anti-protones con una energía en el centro de masas de 1.96 TeV con el experimento CDF II en el Tevatron de Chicago. La primera es la búsqueda inclusiva de gluinos y squarks y la secunda es la búsqueda de de una posible producción de squarks sbottom.La tesi esta organizada como sigue: el capitulo 1 es una introducción a la teoría de súper-simetría; el capitulo 2 describe el Tevatron y el experimento CDF II; los capítulos 3 y 4 incluyen los detalles sobre las dos búsquedas. Finalmente, las conclusiones están en el capitulo 5. / According to the theory of Supersymmetry, squarks and gluinos are the supersymmetric partners of the Standard Model quarks and gluons. In the phenomenological framework assumed for this Thesis, squarks and gluinos are produced in pairs and ultimately decay into multiple partons and neutralinos, the lightest of the supersymmetric particles. The neutral and weakly interacting neutralinos escape the detector undetected. As a result, the final state is characterized by multiple jets of hadrons and large missing transverse energy. This Thesis reports on two searches for the production of gluinos and squarks in proton-antiproton collisions at a center of mass energy of √s = 1.96 GeV with the CDF Run II experiment at the Tevatron collider. The first of the two analyses is an inclusive search for gluinos and squarks while the second one is dedicated to the search for direct pair production of sbottom squarks. The Thesis is organized as follows: Chapter 1 presents a brief introduction to Supersymmetry; Chapter 2 describes the Tevatron collider and the CDF II experiment; Chapter 3 and 4 are dedicated to the inclusive search for squarks and gluinos, and the exclusive search for sbottom squarks, respectively. Finally, Chapter 5 is devoted to conclusions.