Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matermáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344473.pdf: 1531673 bytes, checksum: c4b0d3bda290c0cdf6d3bc7e2a7b9f21 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Processo Drell-Yan é utilizado como exemplo para o estudo de produção do bóson massivo Z com o intuito de entender as interações envolvendo a Força Fraca assim como o estágio atual do nosso conhecimento a respeito da estrutura hadrônica. Para isso foi revisto o Modelo Padrão de Partículas Elementares dando destaque às suas principais características relevantes na formulação dos tópicos abordados, sendo elas o Confinamento, a Liberdade Assintótica, e o Teorema da Fatorização da QCD, e a Quiralidade da Teoria Fraca. Também são abordados alguns tópicos desenvolvidos ao longo do estudo da estrutura hadrônica que levaram ao desenvolvimento do Modelo de Pártons proposto por Feynman e que permite estudarmos a estrutura interna dos hádrons na forma das Funções de Distribuição de Pártons (PDFs) a partir do cálculo da seção de choque entre os constituintes dos prótons. Apresentados todos os conceitos é feito cálculo da seção de choque partônica do processo Drell-Yan através da aplicação das regras de Feynman.<br> / Abstract : The Drell-Yan process is used as an example to study the production of the massive boson Z with the intent of learning about the interactions of the Weak force as well as our current understanding about the hadronic structure. For that the Standard Model of Elementary Particles is reviewed with emphasis on its main characteristics relevant to the covered topics, those being the Confinement, Asymptotic Freedom, and the Factorization Theorem of QCD, and the Quirality of the Weak Theory. Some topics developed through the study of the hadronic structure are also reviewed, finally leading to the Parton Model proposed by Feynman that allows us to study the inner structure of the hadrons in the form of Parton Distribution Functions (PDFs) from the evaluation of the cross section of its constituents. After the aforementioned concepts are covered the partonic cross section of the Drell-Yan process is computed using the Feynman rules.

O presemte trabalho estuda uma série de modelos de interação deltiforme em Mecânica Quântica, apresentando, sob condições bastante gerais, soluções exatas para problemas usuais e algumas de suas generalizações.

In this work we investigate the supersymmetric t-J model in one dimension. The spectrum of the hamiltonian is obtained by means of the algebraic nested Bethe-ansatz method. Furthermore, we present a detailed analysis of the algebraic structure of the states. By combining the Bethe ansatz with the spl(2,1) supersymmetry of the t-J hamiltonian a complete set of eigenstates is constructed. The ground state and the elementary excitations of the model are investigated. We also introduce a new integrable vertex model, the anisotropic t-J model, which possesses splq(2, 1) "quantum supergroup" invariance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310845.pdf: 1364726 bytes, checksum: 595a7d94cd11f4c9bec4a52974881596 (MD5) / Nos últimos anos, em virtude da complexidade crescente das teorias de cordas como candidatas à unificação das interações fundamentais da natureza, tem havido um interesse renovado na teoria quântica de spins altos como um formalismo covariante natural para acomodar o espectro de partículas no Modelo Padrão e teorias quânticas da gravitação, bem como suas contrapartidas supersimétricas. Nesta dissertação, apresentamos uma revisão sistemática do formalismo subjacente à teoria de spins altos, ancorado no grupo de Poincaré, que corresponde ao grupo de simetria da mecânica quântica relativística. Estudamos as construções de Bargmann-Wigner, Weinberg e Majorana, as quais dão origem a equações de onda covariantes para partículas de spins arbitrários, e examinamos, em particular, os casos referentes a spins 1/2 e 1, enfatizando em especial a equação DKP para bósons massivos de spin 0 e 1 bem como a equação para o fóton proposta por Majorana e Oppenheimer (MO). Neste contexto, propomos uma equação linear análoga a MO, denominada PMO, correspondente às equações de Proca e investigamos sua estrutura algébrica. Examinamos também o limite não relativístico das equações DKP e PMO através de transformações de Foldy e Wouthuysen, nos cenários de partícula livre e envolvendo acoplamento com um campo eletromagnético externo. / In the recent past years, in virtue of the increasing complexity of string theories as candidates to the unification of the fundamental interactions of Nature, it has grown a renewed interest in the quantum theory of higher spins as a natural covariant formalism to accommodating the particle spectra in the Standard Model and quantum theories of gravitation, as well as their supersymmetric counterparts. In this dissertation, we present a sistematic review of the formalism of the theory of higher spins, grounded on the Poincar´e group, which corresponds to the symmetry group of relativistic quantum mechanics. We study the constructs of Bargmann-Wigner, Weinberg and Majorana, leading to wave equations for particles of arbitrary spins, and examined, in particular, the cases of spins 1/2 and 1, focusing particularly on the DKP equation for massive bosons of spin zero and unity as well as on the equation proposed by Majorana and Oppenheimer (MO) for the photon. In this context, we propose a linear equation similar to MO, called PMO, corresponding to the Proca equations and investigate its algebraic structure. Also, we examined the nonrelativistic limit of DKP and PMO equations through the Foldy and Wouthuysen transformations, in the scenarios involving free particles and the coupling with an electromagnetic external field.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319279.pdf: 519928 bytes, checksum: 764be7efe265367941d109a18c26d6a5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho discutimos modelos clássicos para sistemas macroscópicos dissipativos e sua contrapartida quântica, segundo a abordagem em que se considera uma partícula (sistema microscópico) em interação com um banho térmico constituído por uma coleção de osciladores harmônicos acoplados (reservatório). Com tal objetivo, fazemos uma revisão crítica dos trabalhos que deram origem à chamada Equação de Langevin Quântica para uma partícula browniana, bem como construímos a Equação Mestra, que governa a evolução do sistema microscópico. Para essa equação, incorporamos os efeitos de temperatura através da teoria de campos à temperatura finita, Thermofield Dynamics (TFD), redefinindo adequadamente o vácuo do sistema macroscópico. Realizamos uma aplicação do formalismo apresentado descrevendo uma partícula browniana interagindo com um banho térmico, considerando este como um campo escalar homogêneo. <br> / Abstract : In this monograph we discuss classical models for macroscopic dissipative systems andtheir counterparts, following an approach where one considers a particle (microscopicsystem) interacting with a thermal bath composed by an assembly of coupled oscillators(reservoir). For this purpose, we critically review the works that originated the so-calledQuantum Langevin Equation for the brownian particle, and construct the Master Equationthat governs the evolution of the microscopic system. In such way we incorporate finitetemperature effects via Thermofield Dynamics (TFD), suitably redefining the vacuum ofthe macroscopic system. As an application, we consider a heat bath interacting with abrownian particle as a homogeneous scalar field.

Teorias de calibre formuladas em um espaço-tempo não cumulativo têm sido intensamente estudadas nos últimos anos. O interesse nesse assunto possui motivações provenientes da teoria de cordas. Uma das propriedades mais notáveis das teorias das não-cumulativas consiste de uma estrutura não usual de divergências,a chamada mistura UV/IR, que pode levar ao aparecimento de divergências infravermelhas não integráveis. A eliminação de tais divergências é crucial já que elas podem provocar o colapso da série pertubativa. Modelos não- cumulativos supersimétricos tem um lugar proeminente entre as teorias de campo fisicamente interessantes, uma vez que a supersimetria favorece o cancelamento das divergências perigosas. Eles são os melhores candidatos num programa para definir teorias de campo não-cumulativas consistentes. Neste trabalho investigamos a QED e Yang-Mills não-cumulativos supersimétricos em três dimensões usando o formalismo de supercampos. Para o caso abeliano provamos que a mistura UV/IR não é fonte de divergências infravermelhas não integráveis. Além disso, o modelo resulta ser finito na aproximação de um laço. O mesmo se aplica ao caso abeliano porém apenas na representação fundamental do grupo de calibre.

Orientador: Saulo Henrique Pereira / Banca: Elias Leite Mendonça / Banca: Luiz Cleber Tavares de Brito / Resumo: O campo espinorial ELKO associado às partículas de matéria de spin 1/2 e dimensão de massa 1, construídos em um conjunto completo de autoespinores de helicidade dual do operador conjugação de carga, é um canditado a descrever a matéria escura. Devido a sua natureza, possui diversas aplicações cosmológicas. Neste trabalho, o estudo de tais espinores é realizado sob universo de Friedmann-Robertson-Walker plano, homogênio e isotrópico. À luz da Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempo Curvos, com as transformações de Bogoliubov, obteve-se a densidade de partículas criadas em uma métrica modelo de regime assintóticamente plano no passado e no futuro, permitindo-se comparar com soluções exatas presentes na literatura para produção de partículas escalares e férmions de Dirac. Discute- se, também, a compatibilidade do fenômeno de criação de partículas provenientes da Teoria Quântica de Campos em Espaço Curvos com os estudos de Prigogine para descrição deste fenômeno à escala cosmológica, considerando-se um universo termodinamicamente aberto / Abstract: The ELKO spinor field associated with spin 1/2 particles and mass dimension 1, con- structed on a complete set of dual helicity eigenspinors of the charge conjugation operator, is a candidate for describing dark matter. Due to its nature, it has several cosmological applications. In this work, the study of such spinors is performed under a homogenous and isotropic Friedmann-Robertson-Walker universe. In the light of the Quantum Field Theory in Curved Space-Time, with the Bogoliubov transformations, we obtained the density of particles created in a model of asymptotically plane metric in the past and in the future, allowing to compare with exact solutions present in the literature for the production of scalar particles and Dirac fermions. It is also discussed the compatibility of the phenomenon of particle creation from the Quantum Field Theory in Curved Space with the studies of Prigogine to describe this phenomenon at the cosmological scale, considering a thermodynamically open universe / Mestre

Orientador: Ivaldo De Domenico Valarelli / Co-orientador: Cristiane Inácio de Campos / Banca: Rosane Aparecida G. Battsitelle / Banca: Maria Fátima do Nascimento / Resumo: A matéria-prima utilizada pelas indústrias de painéis é a madeira de reflorestamento, sendo de diversas espécies. Visando o aproveitamento dos resíduos agroindustriais e a melhora no desempenho físico-mecânico dos painéis, a utilização de outros materiais como o bagaço de cana, o sisal, a casca de café e a fibra de coco são algumas alternativas. Além destes materiais, o bambu destaca-se pela sua alta produtividade e pela menor quantidade de área plantada quando comparada com outras culturas, como o Eucalipto. Números que representam a quantidade de resíduos gerados, no caso da fibra de coco no Brasil são de aproximadamente 3,7 mil toneladas considerando que um fruto pesa dois quilogramas, no ano de 2014. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas de painéis MDP (Medium Density Particleboard), fabricado com três camadas, constituídos de fibra de coco e partículas de bambu, com variações nas porcentagens utilizadas de fibra de coco na camada interna do painel. Para a fabricação dos painéis utilizou-se partículas retidas em peneiramento com peneiras de 9 mesh, 16 mesh, 35 mesh e 60 mesh. Através do processamento mecânico dos materiais e da adição de adesivo poliuretano bi-componente à base de óleo de mamona foram confeccionado painéis de bambu com fibra de coco. Painéis estes constituídos de duas camadas externas de bambu e a camada interna de fibra de coco mais bambu. Em termos de porcentagem de material utilizado em um painel, 60 % representa a p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The raw material used by panels industries is reforested wood, and of several species. Targeting the use of agro-industrial waste and the improvement in physical and mechanical performance of the panels, the use of other materials such as sugarcane bagasse, sisal, coffee husk and coir are some alternatives. In addition to these materials, bamboo stands out for its high productivity and the lower amount of planted area compared to other crops such as Eucalyptus. Numbers representing the amount of waste generated in the case of coconut fiber in Brazil are approximately 3.7 thousand tons whereas a fruit weighs two kilograms, in the year 2014. The objective of this study was to evaluate the physical and mechanical properties MDP panels (Medium Density Particleboard) made of three layers consisting of coconut and bamboo fiber particles with variations in the percentages of coconut fiber used in the inner layer panel. For the manufacture of the panels used to particulates collected in sieve with mesh sieve 9, 16 mesh, 35 mesh and 60 mesh. Through the mechanical processing of the materials and the addition of two-component polyurethane adhesive on castor oil-based panels were made with bamboo coconut fiber. These panels consisting of two outer layers of bamboo and the inner layer coconut more bamboo fiber. In terms of percentage of material used in a panel, 60% is inside, and the rest is to the outside, 20% above and 20% below the inner layer. Since the variations of the percentages... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Rogério Rosenfeld / Banca: Marcelo Moraes Guzzo / Banca: Adriano Antônio Natale / Resumo: Faz-se aqui o estudo da detecção de neutrinos (v) de altas energias ('E IND.v' > '10 POT.9' GeV) no Observatório Pierre Auger usando os detectores de fluorescência. Introduzimos todo o conhecimento experimental dos raios cósmicos, em conjunto com a fenomenologia das partículas elementares, para que o estudo da detecção possa ser entendido de forma bastante geral. Raios cósmicos de até '10 POT.15' eV vem de fontes em nossa galáxia; já as partículas acima de '10 POT.18' eV não são confinadas no campo magnético da galáxia. Portanto, acredita-se que estas partículas sejam de origem extra-galática. Porém, sua natureza continua completamente desconhecida. Existem vários modelos que resultam em diferentes fluxos de neutrinos de altíssimas energias. Independente do modelo, estes neutrinos vem de distâncias cosmológicas, estando sujeitos à oscilação do seu sabor. A oscilação de neutrinos traz como conseqüência uma igualdade entre os fluxos dos neutrinos de cada família. O método aqui utilizado para detecção de neutrinos consiste em considerar apenas aqueles que se propagam pelo interior terrestre, até chegarem a região de detecção. Estes neutrinos de altíssimas energias podem dar origem a léptons carregados após uma interação de corrente carregada com núcleos atômicos. Estes léptons carregados continuam se propagando na mesma direção do neutrino original, podendo sair da terra. Ao sair da Terra estes léptons carregados poderão ser detectados pelo Observatório Pierre Auger. Destes léptons, apenas o tau dará origem a um chuveiro eletromagnético que deverá ser detectado. Mostramos por fim que um número bastante pequeno de neutrinos atravessando a terra deverá ser observado. Entretando, mesmo a observação de um único evento em vários anos nos indicaria a existência de neutrinos. Além disso, seria o início de uma nova fase na detecção de raios cósmicos. / Abstracts: Here we study the detection of the ultra high energy neutrinos in Pierre Auger Observatory using the fluorescence detectors. We introduce all the experimental knowledge of cosmic rays, together with the elementary particles phenomenology, so that the detection study can be understood in a very genral way. Cosmic rays with energies up to '10 POT.15' eV come from sources in our galaxy. But the particles above '10 POT.18' eV are not confined in the galactic magnetic field. So, it is believed that these particles are of extragalactic origin. But their nature is completely unknown. There are many models that result in different ultrahigh energy neutrino fluxes. Independent of the model, these neutrinos como from cosmological distances, being subject to flavor oscillation. The neutrino oscillation gives as a consequence the equality between the neutrino fluxes of each family. The method used for the neutrino detection is to consider only those that propagate through the earth, until they arrive to the detection area. These ultra high energy neutrinos can create charged leptons after a charged current interaction with atomic nuclei. These charged leptons keep the same direction of the original neutrino and they can exit the Earth. When they exit the Earth, they will be detected by the Pierre Auger Observatory. We show, finally, that very small number of neutrinos crossing the Earth will be detected. However, even the observation of one single event in many years will be an indication of the existence of a neutrino flux. Moreover, it would be the beginning of a new phase in the cosmic ray detection. / Mestre

O presemte trabalho estuda uma série de modelos de interação deltiforme em Mecânica Quântica, apresentando, sob condições bastante gerais, soluções exatas para problemas usuais e algumas de suas generalizações.