Orientador: Denis Dalmazi / Banca: Álvaro de Souza Dutra / Banca: Júlio Marny Hoff da Silva / Banca: Victor Oliveira Rivelles / Banca: José Abdalla Helayel Neto / Resumo: Nessa tese investigaremos as formulações duais que descrevem partículas massivas de spin-3 em D = 2 + 1. Faremos isso através da Imersão de Calibre de Noether (ICN) e da técnica da ação mestra. Mostraremos que três termos de mistura podem ser utilizados para construir uma ação mestra que então fara a interpolação entre quatro modelos auto-duais de primeira, segunda, terceira e quarta ordem nas derivadas. Um desafio quando tratamos com teorias de spin alto se refere a adição de campos auxiliares que são necessários para evitar a propagação de modos de spin inferior ao desejado. Mostraremos que através das técnicas de dualização _e possível determinar as campos auxiliares de forma sistemática e que mesmo com a presença de tais campos os procedimentos de imersão e a técnica da ação mestra funcionam em consonância. Por _m lançamos algumas expectativas sobre a relação entre singletos e dubletos de paridade via procedimento de solda generalizada / Abstract: In this PhD thesis we investigate dual formulations for massive spin-3 particles in D = 2 + 1. This is carried out by means of the Noether gauge embedding and the master action technique. We show that three mixing terms can be used in order to interpolate between four self-dual models of first, second, third and fourth order in derivatives. The addition of the necessary auxiliary fields is nontrivial for higher spin theories, the auxiliary fields are needed to avoid the propagation of lower spin modes. We are going to verify that through the dualization techniques it is possible to determine the auxiliary lagrangians in a systematic way. Even in the presence of auxiliary fields the Noether embedment and the master action technique work well. Finally we give some clue on the relationship between parity singlets and parity doublets via generilezed soldering procedure / Doutor

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-12. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:30Z : No. of bitstreams: 1 000855920.pdf: 373167 bytes, checksum: db4fc619e0ae927d8463d2bfc84a0917 (MD5) / Apresentamos o formalismo de espinores puros da supercorda. Fazemos um estudo sistemático da prescrição para o cálculo de amplitudes em nível árvore nesse formalismo. Discutimos brevemente a supercorda em Ad'S IND 5' x 'S POT. 5' / We present the pure spinor formalism of the superstring. We systematically study the prescription for tree level amplitudes in this formalism. We discuss briefly the superstring in Ad'S IND 5' x 'S POT 5'

Orientador: Sérgio Ferraz Novaes / Coorientador: Thiago R. F. P. Tomei / Banca: Alexandre Alves / Banca: Antonio Vilela Pereira / Banca: Gilvan Augusto Alves / Banca: Murilo Santana Rangel / Resumo: Na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), o Large Hadron Collider (LHC) colide grupos de prótons 40 milhões de vezes por segundo a uma energia de 13 TeV. Operando junto ao LHC, o Compact Muon Solenoid (CMS) é um detector projetado para identificar uma ampla gama de partículas produzidas nessas colisões. As partículas produzidas em cada colisão são observadas nos subdetectores na busca de pistas sobre a Natureza no seu nível mais fundamental. Apesar do modelo padrão das partículas elementares ter sido testado em uma variedade de experimentos de altas energias, um dos principais objetivos do LHC é a busca de uma nova física além daquela prevista pela teoria existente. Nesse trabalho analisamos os dados de colisões próton-próton produzidos pelo LHC operando com energia de centro de massa de 13 TeV e coletados pelo CMS em 2015. O presente estudo envolve a busca de uma ressonância X não observada previamente, decaindo em um par de bósons vetoriais. Os resultados são interpretados no contexto do modelo de dimensões extras deformadas de Randall-Sundrum, distinguindo as hipóteses de fundo (modelo padrão) e fundo mais sinal (modelo padrão + graviton). Nenhuma evidência da existência de uma partícula com as características do graviton de Randall-Sundrum foi encontrada. Limites superiores com nível de confiança de 95% são estabelecidos para a seção de choque de produção da ressonância X decaindo em um par de bosons Z, para valores de massa MX no intervalo 800 - 3000 GeV. A exclusão esperada (observada) no valor de massa MX = 800 GeV é 154 fb (93 fb); para o valor de massa MX = 3000 GeV o valor de exclusão esperado (observado) diminui para 19 fb (15 fb). Um excesso com significância global igual a 2s é observado no ponto de massa MX = 1000 GeV. / Abstract: At the European Organization for Nuclear Research (CERN), the Large Hadron Collider (LHC) smashes groups of protons 40 million times per second at an energy of 13 TeV. Operating at the LHC, the Compact Muon Solenoid (CMS) is a multipurpose detector conceived to identify a large variety of particles produced in such collisions. The produced particles are observed at the sub-detectors in search of clues about Nature at the most fundamental level. In spite of the impressive agreement of the standard model with all the experimental results obtained so far, one of the main aims of the LHC is the search of new physics beyond the one foreseen by this theoretical model. In this work, we analyze proton-proton collisions delivered by the LHC operating at centre-of-mass energy of 13 TeV and collected by CMS during 2015. The channel under study involves the search for an unknown resonance X decaying into a pair of vector bosons. The results are interpreted in the context of the Randall-Sundrum warped extra-dimensional model, distinguishing between the hypotheses of background only (standard model) and background plus signal (standard model + graviton). No evidence of the existence of a graviton-like particle was found. Upper limits at 95% confidence level are set for the production cross section of a resonance X decaying to a pair of Z bosons, for values of mass MX in the range between 800 - 3000 GeV. The limit expected (observed) at MX = 800 GeV is 154 fb (93 fb); for the mass point MX = 3000 GeV the limit expected (observed) decreases to 19 fb (15 fb). A localised excess with global significance equal to 2s is observed in the mass point MX = 1000 GeV. / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação, Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337056.pdf: 4034861 bytes, checksum: 7e6c8e7495c7be2e47f6107f7e21fe1f (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho se dá no contexto da problemática da inserção da Física Moderna e Contemporânea na escola básica, onde existem discussões sobre os desafios que surgem para que um tema como partículas elementares alcance o Ensino Médio. O objetivo foi investigar como licenciandos atribuíram sentidos ao ensino de partículas elementares nesse nível de sua formação, particularmente sobre as relações entre o conhecimento de Física e o uso de imagens no ensino desta, buscando compreender aspectos das condições de produção desses sentidos. Para construir a análise, foram utilizados questionários respondidos por licenciandos de uma Licenciatura em Física em uma universidade federal, na disciplina de Metodologia de Ensino de Física. Também foram usadas gravações de vídeos das discussões que ocorreram em aulas dessa disciplina, quando licenciandos discutiram o ensino de partículas elementares e o uso de imagens para esse ensino. As discussões ocorreram após os alunos assistirem aulas sobre partículas elementares e lerem um artigo que descreve alguns dos obstáculos epistemológicos que estão associados a esse tema. Assim, a tentativa foi de identificar as condições específicas de produção em que os licenciandos em Física assumem posições discursivas particulares ao produzirem sentidos sobre a inserção do tema no Ensino Médio. Para construir a análise, foi tomado como referencial teórico principal noções da Análise de Discurso, na vertente iniciada na França por Michel Pêcheux, e desenvolvida no Brasil, principalmente por Eni Orlandi, integrados a uma perspectiva epistemológica da Física com base em Bachelard. Por meio destes referenciais buscou-se olhar para textualização da Física de partículas buscando regularidades implicadas na produção dos sentidos. Na Análise de Discurso entendemos que os efeitos de sentido são produzidos em um processo que envolve as materialidades das linguagens com suas especificidades inseridas em um contexto histórico-social. Também foram pensadas as questões relacionadas ao uso das imagens e aos obstáculos epistemológicos, tendo como base teórica os estudos de Bachelard, discutindo os efeitos de sentido que as várias formas de textualização podem produzir, já que esses efeitos estão implicados na comunicação dos conceitos físicos e na circulação de concepções de ciência. Concluímos que os principais discursos (efeitos de sentido) que foram identificados nas respostas sobre a imagem produziram o sentido de que a imagem é uma metodologia, e por vezes uma metodologia facilitadora. Também concluiu-se que há o discurso de que as imagens das partículas elementares têm uma relação com a realidade, em que ora teria a função de ser a realidade, ora de representar e ora de ilustrar. Além do discurso de que o uso de imagem é capaz de gerar conhecimentos que não são científicos.<br> / Abstract : This work occurs in the context of the problem of insertion of Modern and Contemporary Physics in basic school, where there are discussions on the challenges that appear for a theme as elementary particles reach high school. The objective was to investigate how undergraduates attributed senses to the teaching of elementary particles this level of education, particularly about the relation between the physical knowledge and the use of images in their teaching, searching to understand aspects of the production conditions for these senses. To build the analysis, we use questionnaires answered by undergraduates a degree in physics at a federal university in class (discipline) of physics teaching methodology. We also use video recordings of the discussion classes in this discipline, when undergraduates discussed the teaching of elementary particles and the use of images in this teaching. The discussion happened after attending classes about elementary particles and they read an article that describes some of the epistemological obstacles that are associated with this topic. So, we try to identify the specific production conditions in which undergraduates in physics take specific discursive positions to produce meanings about the topic insertion in high school. The analysis we consider on theoretical frameworks of Discourse Analysis, in part initiated in France by Michel Pêcheux, and developed in Brazil, mainly by Eni Orlandi, integrated into an epistemological perspective of physics based on Bachelard. By these references search to look at textualization of particle physics research regularities involved in the production of the senses. In Discourse Analysis understand that the meanings are produced in a process involving the materiality of languages with their specific inserted in a socio-historical context. We also think the issues related to the use of images and epistemological obstacles, according to Bachelard, discussing the effects of meaning that the various forms of textualisation can produce, since these effects are involved in the communication of the physical concepts and the circulation of science concepts. We conclude that the main discourses about the image were identified, in the answers, produced the effect that the image is a methodology sometimes facilitates methodology. Also conclude that the discourses about the images of elementary particles have a relation with reality, that just a moment have the function of being the reality, sometimes to represent and sometimes illustrate. And the discourses of the image use is capable of generating knowledge that are not scientific.

Orientador: Prof. Dr. Alex Gomes Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Construímos modelos que contêm um ou dois axion like particles (ALPs), onde a quebra da simetria global associada, U(1)X, gera as escalas de energia envolvidas no mecanismo seesaw inverso. Estes modelos são motivados pelos experimentos atuais e futuros desenhados para pesquisar efeitos que derivam-se do ALP. Além da existência de indícios sobre fenômenos astrofísicos que podem ser interpretados através das oscilações ALP $ fótons, ou pelo decaimento do ALP em fótons, considerando o ALP como sendo um candidato de matéria escura. Um dos fenômenos astrofísicos é uma linha de 3.55 keV de energia que foi reportada por duas colaborações experimentais no ano 2014, as quais analisaram o espectro dos aglomerados de galáxias e da galáxia Andrômeda. Por outro lado, há indícios de que o universo é mais transparente do que se esperava para fótons de energia muito alta, o que poderia ser explicado por um fenômeno de oscilação do tipo fótonALPfóton na presença de campos magnéticos, explicação que pode ser igualmente válida para o excesso de soft XRay provenientes do aglomerado Coma. / We built models containning one or two axion like particles (ALPs), whose breakdown of the associated global symmetry, U(1)X, generates the energy scales involved in the inverse seesaw mechanism. These models are motivated by the present and future experiments designed for searching eects due to a ALP. Also, there are some hinted astrophysical phenomena that could be interpretated through the ALP $ photon oscilations, or the ALP decay into photons, considering this ALP with a dark matter candidate. One of these phenomena is the signal of 3.55 keV reported in the year 2014 by two experimental groups that examined the spectra of galaxy clusters and the Andromeda galaxy. Furthermore, there are hints that the universe is more transparent than expected to photons with very high energy, and this can be explained through photonALPphoton oscillation in the presence of magnetic elds, an argument also valid for the soft X ray excess from Coma cluster.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-12Bitstream added on 2014-06-13T20:33:08Z : No. of bitstreams: 1 furtadoneto_a_me_guara.pdf: 575510 bytes, checksum: 6a1a49e71ce6fbc8113435f66d99a240 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O foco deste trabalho é o espectro de inversão da molécula de amônia, resultado do fenômeno do tunelamento quântico. Para isso, usamos um modelo simpli cado, uni- dimensional, suscetível a uma análise teórica rigorosa usando a mecânica quântica não- relativística. Dentre as diversas funções hamiltonianas já estudadas para este modelo, zemos uma rápida apreciação dos trabalhos de Cohen, Dennison-Uhlenbeck, Manning, Merzbacher e Rosen-Morse. Para um estudo mais profundo, usamos o potencial do poço duplo nito que, posteriormente, descobrimos já fora analisado por Peacock-López. Re- zemos a análise deste potencial usando um caminho diferente do realizado por aquele autor. Analisamos os casos limites para este potencial e notamos que realmente, nesses regimes, ele tende para um poço nito único ou dois poços nitos separados. Então, de- senvolvemos um software grá co centrado no pacote MINUIT, desenvolvido pelo CERN, para analisar e ajustar os parâmetros aos dados experimentais da amônia e, ao nal, comparamos os resultados obtidos com aqueles encontrados na literatura. No ajuste dos parâmetros à amônia, houve uma melhoria acentuada quando passamos de uma fórmula mais simples da massa reduzida para outra mais so sticada. No caso especí co do po- tencial de Peacock-López, a comparação revela que os nossos resultados, de uma maneira geral, são mais precisos. Nossa análise se soma àquelas que contêm uma discussão quan- titativa do potencial de poço duplo. Como parte integrante deste trabalho, uma versão unidimensional simétrica do potencial de Morse foi exatamente resolvida em termos de funções de Kummer e um par de equações transcendentes para as autoenergias. A tentativa de ajustar este resultado à molécula de amônia, porém, mostrou que os padrões de poço duplo deste potencial... / The focus of this work is the inversion spectrum of the ammonia molecule, a result of the phenomenon of quantum tunneling. For this, we use a simpli ed, one-dimensional model, amenable to a rigorous theoretical analysis using the non-relativistic quantum me- chanics. Among the various Hamiltonian functions previously studied for this model, we made a quick appraisal of the work of Cohen, Dennison-Uhlenbeck, Manning, Merzbacher and Rosen-Morse. For a deeper study, we used the nite double-well potential which, as we later discovered, had been considered by Peacock-López. We redid the analysis of this potential using a di¤erent path made by that author. We analyze the limiting cases for this potential and actually noticed that in these schemes, it tends to one nite well or two separate nite wells. So, we developed a graphical software centered on the MINUIT pack- age, developed by CERN, to analyze and adjust the parameters to the experimental data of ammonia and at the end, we compared the results with those found in the literature. In setting the parameters of ammonia, there was a marked improvement when we move from a simpler formula for the reduced mass to a more sophisticated one. In the speci c case of the potential of Peacock-López, the comparison shows that our results, in general, are more accurate and precise. Our analysis adds to those that contain a quantitative discussion of the double-well potential. As part of this work, a symmetric one-dimensional version of the Morse potential is exactly solved in terms of the Kummer functions and a pair of transcendental equations for the eigenenergies. Attempting to adjust this result to the ammonia molecule, however, showed that the double-well patterns of this potential well are irreconcilable with the energy spectrum of ammonia: Close pairs separated by long intervals

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-15Bitstream added on 2014-06-13T19:12:26Z : No. of bitstreams: 1 ruizvargas_jc_me_ift.pdf: 1319759 bytes, checksum: bc922e0bd52ff609b646c63b4019bf05 (MD5) / Estudamos neste trabalho a produção de um novo bóson vetorial neutro pelo detector Compact Muon Solenoid (CMS) do Large Hadron Collider (LHC). Adotamos as condições de operação do LHC em 2012, i.e. energia do centro de massa de 8 TeV e luminosidade integrada de 20 'fb POT.−1'. Nós realizamos um estudo de viabilidade da busca de física além do modelo padrão através da produção e decaimento de uma ressonância exótica em um par de bósons vetoriais 'W POT.+W POT.−'. O fundo do Modelo Padrão foi estimado por amostras de Monte Carlo geradas centralmente pela colaboração CMS, enquanto as amostras do sinal foram simuladas localmente por nós no SPRACE. A massa transversal invariante foi reconstruída usando léptons de cargas opostas mais a energia transversal faltante. Uma análise da significância, considerando sinais com massas de 0.5, 1, 1.5, e 2 TeV, foi implementada para melhorar a eficiência da seleção de eventos. Finalmente, para avaliar a sensibilidade da análise, foram estabelecidos limites esperados com 95% CL para a seção de choque multiplicada pela razão de ramificação σ(pp → Z')×BR(Z' → WW → e+µ+ET/ ) / In this work, we study the production of a new neutral vector boson at the Compact Muon Solenoid(CMS)detectorfromthe Large Hadron Collider(LHC).We adopt the operation parameters of the LHC during the 2012 run, i.e. center-of-mass energy of 8 TeV and integrated luminosity of 20 'fb POT. −1'. We conducted a feasibility study of the search for physics beyond the standard model through the production and decay of an exotic resonance in a pair of vector bosons 'W POT.+W POT.−'. The Standard Model background was estimated by Monte Carlo samples centrally generated by CMS, while the signal samples were simulated locally by us at SPRACE. The invariant transverse mass was reconstructed using the oppositely charged leptons and the missing transverse energy. An analysis of the significance of the signal, considering resonances with mass of 0.5, 1, 1.5, and 2TeV, was implemented to improve the efficiency of the event selection. Finally, to assess the sensitivity of the analysis, we calculated the 95% CL limits for the cross section times the branching ratio, σ(pp → Z')×BR(Z' → WW → e+µ+ET/ )

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-21Bitstream added on 2014-06-13T20:03:17Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_el_dr_guara.pdf: 428534 bytes, checksum: 2eb3e5307e9d19c46b0a6d4984413551 (MD5) / Nessa tese investigaremos as formulações duais que descrevem partículas massivas de spin-3 em D = 2 + 1. Faremos isso através da Imersão de Calibre de Noether (ICN) e da técnica da ação mestra. Mostraremos que três termos de mistura podem ser utilizados para construir uma ação mestra que então fara a interpolação entre quatro modelos auto-duais de primeira, segunda, terceira e quarta ordem nas derivadas. Um desafio quando tratamos com teorias de spin alto se refere a adição de campos auxiliares que são necessários para evitar a propagação de modos de spin inferior ao desejado. Mostraremos que através das técnicas de dualização _e possível determinar as campos auxiliares de forma sistemática e que mesmo com a presença de tais campos os procedimentos de imersão e a técnica da ação mestra funcionam em consonância. Por _m lançamos algumas expectativas sobre a relação entre singletos e dubletos de paridade via procedimento de solda generalizada / In this PhD thesis we investigate dual formulations for massive spin-3 particles in D = 2 + 1. This is carried out by means of the Noether gauge embedding and the master action technique. We show that three mixing terms can be used in order to interpolate between four self-dual models of first, second, third and fourth order in derivatives. The addition of the necessary auxiliary fields is nontrivial for higher spin theories, the auxiliary fields are needed to avoid the propagation of lower spin modes. We are going to verify that through the dualization techniques it is possible to determine the auxiliary lagrangians in a systematic way. Even in the presence of auxiliary fields the Noether embedment and the master action technique work well. Finally we give some clue on the relationship between parity singlets and parity doublets via generilezed soldering procedure

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-11. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:23Z : No. of bitstreams: 1 000809991.pdf: 663835 bytes, checksum: 99dfc3fa4c492e16d50e3e8a8ae1cf08 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The rainbow-ladder approximation is a simple nonperturbative truncation scheme for nonperturbative calculations in Quantum Chromodynamics (QCD). It provides satisfactory results for the ground-states of light pseudoscalar and vector mesons, but for excited and exotic states, as well as for heavy-light mesons, this truncation provides less accurate results. In the present dissertation we have proposed a novel approach to go beyond the rainbow-ladder truncation, which we name dressed perturbation theory. The guiding principle of the approach is to modify the quadratic part of the QCD action by the addition of self-energy terms for the quarks and gluons, and perform perturbative calculations with the interaction action subtracted by the same self-energies. Instead of noninteracting propagators of traditional perturbative QCD calculations, the novel perturbative scheme is performed with dressed propagators. The self-energies used in the dressed propagators can be taken from the ladder approximation, or from lattice QCD simulations. Our main concern in the dissertation is the application of the formalism to the the quark propagator. The lowest nontrivial order corrections are two-loop vertex corrections. Numerical results are obtained for quark mass function and pion properties in the chiral limit for a simple ansatz for the gluon self-energy

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:47Z : No. of bitstreams: 1 000829075.pdf: 2247606 bytes, checksum: bd8a92d06a971ea0775a381f27b0fa24 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Apresentamos resultados de um estudo sistemático do papel das equações de estado no modelo hidrodinâmico. Simulamos colisões Au+Au para duas energias do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), 130 e 200 GeV por nucleon, para compararmos os nossos resultados aos dados experimentais desse acelerador. Utilizando as mesmas condições iniciais e mecanismo de desacoplamento, analisamos os efeitos de diferentes equações de estado sobre alguns observáveis físicos através dos resultados de suas respectivas evoluções hidrodinâmicas. Os observáveis de interesse nesse trabalho são o espectro de partículas, o fluxo elíptico, usado para estudar o impacto das equações de estado nas anisotropias do estado final, e os parâmetros de raio estimados através do efeito Hambury-Brown-Twiss (HBT). São estudadas três diferentes equações de estado, cada uma enfocando diferentes características do sistema formado, tais como a natureza da transição de fase, densidades de estranheza e bariônica. Essas diferentes equações de estado implicam em diferentes respostas hidrodinâmicas sobre os observáveis. Embora as três equações de estado utilizadas no cálculo descrevam razoavelmente bem os dados experimentais, as diferenças observadas são pequenas, demonstrando pouca sensibilidade dos resultados finais a cada escolha particular de equação de estado / We present results of a systematic study of the role of the equation of state in the hydrodynamic model. We simulate Au+Au collisions for two energies of the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), 130 and 200 GeV per nucleon, in order to compare our results to the collider data. By using the same initial conditions and freeze-out scenario, we analysed the effects of different equations of state on some physical observables trough the results of their respective hydrodynamical evolution. The observables of interest investigate here are particle spectra, elliptic flow, used to study the impact of the equations of state on final state anisotropies, and radii parameters estimated by the Hambury-Brown-Twiss effect (HBT). Three different types of equation of state are studied, each focusing on different features of the system, such as the nature of the phase transition, strangeness and baryon densities. These different equations of state imply different hydrodynamic responses on the observables. Although the three equations of state used in the calculations describe the data reasonably well, some small differences are observed, showing weak sensitivity of the results on the particular choice of equation of state / CAPES: 33015015001P7