Made available in DSpace on 2014-08-27T14:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-27Bitstream added on 2014-08-27T15:57:04Z : No. of bitstreams: 1 000778489.pdf: 2941624 bytes, checksum: caafca05fcfe2ec15edf485aae9368e1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta dissertação, propriedades de equilíbrio e não equilíbrio termodinâmico do setor de quarks leves u e d da Cromodinâmica Quântica (QCD) são estudadas empregando o modelo Polyakov– Nambu–Jona-Lasinio(PNJL). O modelo PNJL permite considerar simultaneamente as transições de fase quiral e de desconfinamento à temperatura finita. O grande potencial termodinâmico do modelo foi calculado na aproximação de campo médio. As equações de gap para os parâmetros de ordem que caracterizam essas transições de fase, o condensado de quarks e o loop de Polyakov, foram resolvidas numericamente para diferentes temperaturas e a natureza das transições de fase associadas foi determinada. A seguir,foram obtidas as equações de Ginzburg-Landau-Langevin (GLL) que descrevem a dinâmica temporal dos parâmetros de ordem. As escalas de tempo envolvidas na termalização do condensado de quark e do loop de Polyakov após o sistema ser submetido a um quench de temperatura foram investigadas como função dos parâmetros de Onsager para a QCD. A relevância dos resultados obtidos na presente dissertação para experimentos de colisões de íons pesados a altas energias é dicutida / Thermodynamic equilibrium and non-equilibrium properties of the light u and d quarks sector of Quantum Chromodynamics (QCD) are studied with the Polyakov–Nambu–Jona-Lasinio (PNJL) model. The PNJL model allows to take into account simultaneously the chiral and deconfinement transitions at finite temperatures. The gran potential of the model is obtained in the mean field approximation. The gap equations for the order parameters that characterise these transitions, the quark condensate and the Polyakov loop, are solved numerically for different temperatures and the nature of the associated phase transitions is determined. Next, the Ginzburg-Landau-Langevin (GLL) equations that describe the temporal dynamics of the order parameters are obtained. The time scales involved in the thermalization of the quark condensate and Polyakov loop after a temperature quench are investigated as functions of the QCD Onsager parameters available in the literature. The relevance of the results obtained in the present dissertation for experiments of heavy ions collisions at high energies are discussed

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-11Bitstream added on 2014-06-13T20:11:56Z : No. of bitstreams: 1 medeiros_lg_me_ift.pdf: 943733 bytes, checksum: 8f5f1180edcd48023b600dfce45adc22 (MD5) / Sabemos, do modelo padrão da cosmologia, que quatro equações regem a dinâmica do universo. As duas primeiras são as equações de Friedmann, a terceira é a equação de conservação do tensor energia momento e a última é uma equação de estado. Através desta equação de estado podemos definir 3 períodos bastante distintos na evolução de nosso universo: era da matéria; era da radiação; era inflacionária . Por outro lado, baseado na termodinâmica, é razoável supor que a equação de estado do universo primordial seja bastante complexa, principalmente devido ao fenômeno de produção de pares. Nesta dissertação, propomos algumas equações de estado p(kT) para o universo primordial, baseado em um gás de fótons mais um gás de nucleons provenientes da radiação. Utilizando o método de Mayer de expansão de clusters, estes nucleons são tratados estatisticamente como partículas clássicas que interagem através de potenciais nucleares fenomenológicos. A principal característica destas equações de estado é que, devido à forte atração da interação nuclear, conforme a energia kT aumenta a pressão torna-se negativa. Portanto, as equações de estado p(kT) são capazes de ligar de forma natural as relações da era da radiação, da era inflacionária, possibilitando assim um mecanismo físico de geração de inflação no universo primordial. / We knows, from the standard model of cosmology, that four equations determine the dynamics of the universe. The first two are the Friedmann's equations, the third one is the equation of the conservation of the energy-momentum tensor and the last one is a equation of state. Through this equation of state we can define 3 much distinct periods in the evolution of the universe: matter era; radiation era; inflationary era. Nevertheless, based on thermodynamics, it's reasonable to suppose that the equation of state of the early universe is very complex, mainly due to the pair production phenomenon. In this dissertation we propose some equations of state p(KT) for the early universe, based in a gas of fotons plus a gas of radiation-belonging nucleons. Using the Mayer's method of cluster expansion, these nucleons are treated statisticaly as classical particles that interact through phenomenological nuclear potentials. The main characteristic of these equations of state is that, due to the strong attraction of the nuclear interaction, as the energy kT grows the pressure become negative. Thus, the equations of state p(kT) are able to link naturally the equation of the radiation era and of the inflationary era, enabling in this way a physical mechanism that produces inflation in the early universe.

Orientador: Gastão Inácio Krein / Banca: Vicente Pleitez / Banca: Manoel Roberto Robilotta / Resumo: Consideramos modelos de quarks quirais para estudar o espalhamento 'PI-PI' a baixas energias. A quebra dinâmica da simetria quiral é estudada através do método variacional de Bogoliubov-Valatin. Dentro deste esquema, a estrutura de quarks dos pions considerados como bosons de Goldstone é obtida. Através do formalismo Fock-Tani obtemos um Hamiltoniano efetivo em termos dos graus de liberdade piônicos e a partir deste obtemos a amplitude de espalhamento 'PI-PI' no limiar. Usando a propriedade de "crossing" da matriz de espalhamento, o resultado é estendido para energias além do limiar. O resultado concorda com aquele obtido por Weinberg no contexto da álgebra de correntes / Abstract: We consider chiral quark models to study 'PI-PI' scattering at low energies. The dynamical chiral symmetry breaking is studied by means of the Bogoliubov-Valatin variational method. Within such a scheme, the quark structure of the pions considered as Goldstone bosons is obtained. By means of the Fock-Tani formalism we obtain an effective Hamiltonian in terms of pion degrees of freedom and from this we obtain the 'PI-PI' scattering matrix at threshold. Using the crossing property of the scattering matrix, the result is extended to energies beyond threshold. The result agrees with the one obtained by Weinberg in context of current algebra / Mestre

Orientador: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Vladimir Demyanovich / Banca: Abraham Hirsz Zimerman / Resumo: 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' / Abstract: 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' / Mestre

Orientador: Ruben Aldrovandi / Banca: Sandro Silva e Costa / Banca: Diógenes Galetti / Resumo: Sabemos, do modelo padrão da cosmologia, que quatro equações regem a dinâmica do universo. As duas primeiras são as equações de Friedmann, a terceira é a equação de conservação do tensor energia momento e a última é uma equação de estado. Através desta equação de estado podemos definir 3 períodos bastante distintos na evolução de nosso universo: era da matéria; era da radiação; era inflacionária . Por outro lado, baseado na termodinâmica, é razoável supor que a equação de estado do universo primordial seja bastante complexa, principalmente devido ao fenômeno de produção de pares. Nesta dissertação, propomos algumas equações de estado p(kT) para o universo primordial, baseado em um gás de fótons mais um gás de nucleons provenientes da radiação. Utilizando o método de Mayer de expansão de clusters, estes nucleons são tratados estatisticamente como partículas clássicas que interagem através de potenciais nucleares fenomenológicos. A principal característica destas equações de estado é que, devido à forte atração da interação nuclear, conforme a energia kT aumenta a pressão torna-se negativa. Portanto, as equações de estado p(kT) são capazes de ligar de forma natural as relações da era da radiação, da era inflacionária, possibilitando assim um mecanismo físico de geração de inflação no universo primordial. / Abstract: We knows, from the standard model of cosmology, that four equations determine the dynamics of the universe. The first two are the Friedmann's equations, the third one is the equation of the conservation of the energy-momentum tensor and the last one is a equation of state. Through this equation of state we can define 3 much distinct periods in the evolution of the universe: matter era; radiation era; inflationary era. Nevertheless, based on thermodynamics, it's reasonable to suppose that the equation of state of the early universe is very complex, mainly due to the pair production phenomenon. In this dissertation we propose some equations of state p(KT) for the early universe, based in a gas of fotons plus a gas of radiation-belonging nucleons. Using the Mayer's method of cluster expansion, these nucleons are treated statisticaly as classical particles that interact through phenomenological nuclear potentials. The main characteristic of these equations of state is that, due to the strong attraction of the nuclear interaction, as the energy kT grows the pressure become negative. Thus, the equations of state p(kT) are able to link naturally the equation of the radiation era and of the inflationary era, enabling in this way a physical mechanism that produces inflation in the early universe. / Mestre

Orientador: Gastão Inácio Krein / Banca: Arlene Cristina Aguilar / Banca: Bruno El-Bennich / Resumo:A aproximação "rainbow-ladder" (arcoíris-escada) é um esquema de truncamento não-perturbativo simples para cálculos não-perturbativos na cromodinâmica quântica (QCD). Ela fornece resultados satisfatórios para os estados fundamentais de mésons pseudo-escalares e vetoriais, mas para estados excitados e estados exóticos, como também para mésons pesados-leves, este esquema de truncamento fornece resultados menos precisos. Na presente dissertação propomos um novo método que vai além do truncamento "rainbow-ladder", que denominamos "dressed perturbation theory" (teoria de perturbação vestida). O princípio norteador do método é modificar a parte quadrática da ação da QCD pela adição de termos de autoenergia para os quarks e glúons e efetuar teoria de perturbação com a parte de interação da ação, subtraída das mesmas auto-energias. Ao invés de propagadores não-interagentes dos tradicionais cálculos de QCD perturbativa, o novo esquema perturbativo é implementado com propagadores vestidos. As auto-energias empregadas nos propagadores vestidos podem ser tomadas da aproximação "ladder", ou de simulações de QCD na rede. Nossa preocupação principal nesta dissertação é a aplicação do novo formalismo ao propagador dos quarks. As correções não-triviais de ordem mais baixa são correções de vértice. Resultados numéricos são obtidos para a função de massa dos quarks e propriedades do píon no limite quiral para um ansatz simples para a auto-energia do glúon / Abstract: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 / Mestre

Orientador: Sérgio Ferraz Novaes / Coorientador: Thiago Rafael Fernandez Perez Tomei / Banca: Aurore Savoy-Navarro / Banca: Oscar Jospe Pinto Éboli / Resumo: 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/ ) / Abstract: 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/ ) / Mestre

Orientador: Antonio Soares de Castro / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Manuel Bastos Malheiro de Oliveira / Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: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 / Mestre

Orientador: Gastão Inácio Krein / Banca: Marcus Emmanuel Benghi Pinto / Banca: Ricardo D'Elia Matheus / Resumo: Nesta dissertação, propriedades de equilíbrio e não equilíbrio termodinâmico do setor de quarks leves u e d da Cromodinâmica Quântica (QCD) são estudadas empregando o modelo Polyakov- Nambu-Jona-Lasinio(PNJL). O modelo PNJL permite considerar simultaneamente as transições de fase quiral e de desconfinamento à temperatura finita. O grande potencial termodinâmico do modelo foi calculado na aproximação de campo médio. As equações de gap para os parâmetros de ordem que caracterizam essas transições de fase, o condensado de quarks e o loop de Polyakov, foram resolvidas numericamente para diferentes temperaturas e a natureza das transições de fase associadas foi determinada. A seguir,foram obtidas as equações de Ginzburg-Landau-Langevin (GLL) que descrevem a dinâmica temporal dos parâmetros de ordem. As escalas de tempo envolvidas na termalização do condensado de quark e do loop de Polyakov após o sistema ser submetido a um quench de temperatura foram investigadas como função dos parâmetros de Onsager para a QCD. A relevância dos resultados obtidos na presente dissertação para experimentos de colisões de íons pesados a altas energias é dicutida / Abstract: Thermodynamic equilibrium and non-equilibrium properties of the light u and d quarks sector of Quantum Chromodynamics (QCD) are studied with the Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio (PNJL) model. The PNJL model allows to take into account simultaneously the chiral and deconfinement transitions at finite temperatures. The gran potential of the model is obtained in the mean field approximation. The gap equations for the order parameters that characterise these transitions, the quark condensate and the Polyakov loop, are solved numerically for different temperatures and the nature of the associated phase transitions is determined. Next, the Ginzburg-Landau-Langevin (GLL) equations that describe the temporal dynamics of the order parameters are obtained. The time scales involved in the thermalization of the quark condensate and Polyakov loop after a temperature quench are investigated as functions of the QCD Onsager parameters available in the literature. The relevance of the results obtained in the present dissertation for experiments of heavy ions collisions at high energies are discussed / Mestre

Introduzimos um método não-relativístico para estudar a espectroscopia de estados ligados hadrônicos compostos por quatro quarks charme, na figura de diquark-antidiquark. Resolvendo numericamente a equação de Schrödinger com dois potenciais diferentes inspirados no potencial de Cornell, de uma maneira semelhante aos modelos de quarkonium pesado para mésons, nós fatoramos o problema de 4 corpos em três sistemas de 2 corpos: primeiro o diquark e o antidiquark, que são compostos por dois quarks (antiquarks) em um estado de antitripleto de cor. No próximo passo eles são considerados como os blocos para construir o tetraquark, onde a sua interação leva a um singleto de cor. Termos dependentes de spin (spin-spin, spin-órbita e tensor) são usados para descrever o desdobramento do espectro e a separação entre estados com diferentes números quânticos. Atenção especial é dada à interação do tensor entre duas partículas de spin 1, com uma discussão detalhada da estratégia adotada. A interação spin-spin é tratada perturbativamente no primeiro modelo e incluída no potencial de ordem zero no segundo. A contribuição de cada termo de interação também é analisada e comparada. Dados experimentais recentes de estados bem estabelecidos de mésons de charmonium são utilizados para fixar os parâmetros de ambos os modelos (em um procedimento de ajuste minimizando chi quadrado), obtendo uma reprodução satisfatória do espectro do charmonium. As diferenças entre modelos são discutidas no contexto do charmonium, diquarks e tetraquarks. Nós concluímos que quase todas as ondas S e P (e as respectivas primeiras excitações radiais) do todo-charme tetraquark composto por diquarks de spin 1 estão entre 5.8 e 7 GeV, acima do limite de dissociação espontânea em pares de charmonium de baixa energia como dois eta_c ou J/psi, o que sugere que esses poderiam ser os canais ideais para procurar por esses estados, e desenvolver o atual conhecimento de estados multiquarks. / We introduce a non-relativistic framework to study the spectroscopy of hadronic bound states composed of four charm quarks in the diquark-antidiquark picture. By numerically solving the Schrödinger equation with two different Cornell-inspired potentials in a similar way of heavy quarkonium models of mesons, we factorize the 4-body problem into three 2-body systems: first the diquark and the antidiquark, which are composed of 2 quarks (antiquarks) into a color antitriplet state. In the next step they are considered as the tetraquark building blocks, where their interaction leads to a color singlet. Spin-dependent terms (spin-spin, spin-orbit and tensor) are used to describe the splitting structure of the spectrum and account for different quantum numbers of each state. Special attention is given to the tensor interaction between two particles of spin 1, with a detailed discussion of the adopted strategy. The spin-spin interaction is addressed perturbatively in the first model and included in the zeroth-order potential in the second one. The contribution of each interaction term is also analysed and compared. Recent experimental data of reasonably well-established charmonium mesons are used to fix the parameters of both models (with a fitting procedure minimizing chi square), obtaining a satisfactory reproduction of charmonium spectrum. The differences between models are discussed in the charmonium, diquark and tetraquark context. We conclude that almost all the S and P waves (and respective first radial excitations), of the all-charm tetraquark composed by spin 1 diquarks are in the range between 5.8 to 7 GeV, above the threshold of spontaneous decay in low-lying charmonium pairs, like two eta_c or J/psi, what suggests that this could be the ideal channels to look for these states, and develop the current understanding of multiquark states.