Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta tese estudamos uma extensão supersimétrica do mecanismo de Gribov no caso N = 1 em supercampos. Abordamos as teorias de super Yang-Mills em D = 4 e super Yang-Mills-Chern-Simons em D = 3. E verificamos como nestes casos o princípio de calibre leva ao cenário de confinamento de Gribov. / In this thesis we study a supersymmetric extension of the Gribov mechanism in the case of N = 1 with superfields. We approached the theories of super Yang-Mills in D = 4 and super Yang-Mills-Chern-Simons in D = 3. And we verify how in these cases the gauge principle leads to Gribov confinement scenario.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo da dupla difração dura nas condições do CMS para baixa luminosidade (5x1032cm-2s-1). O processo foi simulado com o gerador PHOJET v1.12 [27], juntamente com o código de simulação FAMOS [28], versão 1.4.0, do CMS. Com o fundo (background) dominante temos a superposição de eventos não difrativos e difrativos. Para selecionar os eventos difrativos, usamos o corte na separação entre os jatos, isto é, selecionamos os eventos com grande lacuna (gap) de rapidez. Além disso, usamos o método de procura de eventos com lacuna de rapidez usando os calorímetros. Para uma luminosidade integrada de 1fb-1, obtém-se da ordem de 1010 eventos para o fundo, e de 108 eventos de sinal difrativo. / The subject of this dissertation is to study the hard double diffraction for CMS low luminosity running (5x 1032 cm-2s-1). The process was simulated with the generator PHOJET v1.12 [27], to get her with the fast CMS simulation code FAMOS [28], version1.4.0. The dominant background is the overlap of diffractive and non-diffractive events. We use the jet pseudo rapidity separation to tag the diffractive events. Otherwise, we use the calorimeters to tag the events with gap. For an integrated luminosity of 1fb-1 we obtain a number of events of 1010 for the background, while108 for the diffractive signal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo sobre o espalhamento W+W+ e W−W− para os primeiros anos de tomada de dados do experimento CMS do LHC, no CERN. O processo de espalhamento de bósons vetoriais, dentre os quais se inclui o espalhamento WW, é um processo chave para elucidação do mecanismo de quebra de simetria eletrofraca. Previsões teóricas mostram que as características cinemáticas do espalhamento de bósons vetoriais na escala T e V de energia devem depender significativamente do mecanismo que quebra a simetria eletrofraca. Este processo será analisado com dois objetivos principais: estudar a viabilidade de medi-lo em altas energias no CMS, e mostrar a sua sensibilidade ao mecanismo da quebra de simetria eletrofraca. Esta sensibilidade será mostrada através da análise de duas amostras de eventos correspondentes a dois cenários distintos: o modelo padrão com a presença de um bóson de Higgs de massa 500 GeV e o modelo padrão sem a presença do bóson de Higgs. Estas amostras foram geradas com o gerador de eventos PHASE, cuja principal importância para o estudo do espalhamento de bósons vetoriais em altas energias e a sua capacidade de calcular o elemento de matriz completo em ordem dominante O(α6). Para se analisar a viabilidade de se medir o espalhamento WW no CMS, foi feita uma simulação do detector utilizando as amostras dos processos de sinal e dos principais processos de fundo através do pacote de simulação rápida do CMS, o FAMOS. Os processos de fundo, WW+N jatos, WZ+N jatos, ZZ+N jatos, W+N jatos e tt+N jatos, foram estudados e suprimidos através de seleções de regiões cinemáticas. A análise dos dados mostra que a observação do espalhamento WW na fase inicial do LHC será muito difícil, sendo necessária uma luminosidade maior, além de aprimoramento da análise. / This work presents a study of W+W+ and W−W− scattering for the first years of the CMS experiment data-taking at LHC, CERN. Vector boson scattering, including WW, is a key processes for probing electroweak symmetry breaking. Theoretical predictions show that kinematics characteristics of vector boson scattering at T e V scale must strongly depend on the electroweak symmetry breaking mechanism. This process is analyzed with two main objectives: viability study of performing this measurement at CMS and show its dependence on the electroweak symmetry breaking mechanism. This dependence is shown through an analysis with two event samples corresponding to two distinct scenarios: the standard model with the presence of a 500 GeV massive Higgs boson and the standard model without presence of a Higgs boson. These samples were generated by the Monte-Carlo generator PHASE, whose main importance for vector boson scattering at high energies is its characteristic of calculating the complete matrix elements in leading order O(α6). To analyze the viability of measuring the WW scattering at CMS, the simulated signal and background events were submitted to the CMS fast detector simulation, FAMOS. Background processes, WW+N jets, WZ+N jets, ZZ+N jets, W+N jets and tt+N jets, were studied and suppressed through kinematics region selection. Data analysis shows that the measurement of WW scattering in early stages of LHC will be very difficult, being necessary a larger luminosity, besides improvements on the analysis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta medidas de duas razões de produção difrativa envolvendo sabores pesados, através de um estudo em uma amostra reconstruída de J/ψ → μ+ μ- em colisões pp a raiz quadrada de s= 1,96 TeV com o uso do detector DØ situado no Fermilab. Estes eventos foram selecionados com o uso dos detectores do Monitor de Luminosidade, o sistema de calorimetria e o sistema de m Ão ons do DØ, em uma região de pseudo-rapidez 2,7 ≤|η|≤ 4 ,4 . As razões medidas foram NJϕdiff/Nj/ϕtotal = (1,74 0,16 (estat) 0,13 (sist)) % e N b dif / N b total = 0,79 0,11(estat) 0,23 (sist))% / This work presents measurements of two diffractive production ratio for heavy flavour physics on sat with the use of are constructed J/ψ → μ + μ sample in pp collisions at s= 1. 96 TeV using the DØ detector at Fermilab Tevatron. These events were selected using the Luminosity Monitor detectors, the calorimeter system and the muon system in a pseudo-rapidity region with range 2 . 7 ≤|η|≤ 4, 4 . The measured ratio were estimated to be NJϕdiff/Nj/ϕtotal = (1,74 0,16 (estat) 0,13 (sist)) % and Nb dif / Nb total = 0,79 0,11(estat) 0,23 (sist))%

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho investigamos a produção e detecção de novas ressonâncias de uma extensão do Modelo Padrão, o modelo 331, no detector CMS. Este modelo prediz que o número de famílias de férmions seja múltiplo de número de cor dos quarks e apresenta como assinaturas características a existência de novos bósons como o Z' e os bi-léptons duplamente carregados. Concentramos na busca destas ressonâncias de alta massa decaindo em di-múons, no caso do Z', e no canal de 2 múons e 2 elétrons para os estudos sobre os bi-léptons. O método de verossimilhança foi utilizado para quantificar a probabilidade da descoberta do Z', que possui como fundo irredutível o processo Drell Yan. Estudamos também a produção de bi-léptons que são uma assinatura única deste modelo. / In this work, we study the production and detection of the new resonances of an extension of Standard Model, the 331 model, in the CMS detector. This model predicts that the number of fermion families to be a multiple of the number of quark colors and it has as special signatures new bosons, the Z' and the double charged bi-leptons. In the Z' boson analysis, we search it through modification in the mass spectrum of highmass dimuons pairs and for the double charged bi-leptons search in the 2 muons and 2 electrons decay channel. The potential discovery of Z' boson was estimated using the Likelihood Method where the Drell-Yan process is the main background. The bi-leptons are an exclusive signature of model, which was used to discriminate this model.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho refere-se ao estudo sobre a razão da produção difrativa e total de B+ decaindo em J=y +K+, no ambiente do experimento CMS do colisor de prótons LHC do CERN, contribuindo assim com a compreensão geral do Modelo Padrão (SM) como a teoria das interações fundamentais entre as partículas elementares. Inicialmente, é apresentada uma análise com o intuito de selecionar os eventos que possuem um méson B+, uma vez que o canal de decaimento mencionado: poderá ser a primeira medida da produção exclusiva do méson B à escala de energia do LHC; é um dos principais canais de fundo para outras análises; e possibilita a utilização de um canal limpo para a calibração do CMS. Em seguida, é apresentada a forma de se identificar eventos difrativos no CMS, utilizando a baixa multiplicidade de torres ativas nos calorímetros CASTOR e HF. Esse estudo foi baseado em simulações computacionais, as quais reproduziram as condições físicas esperadas para o CMS/LHC, à energia de centro de massa de 10 TeV. Utilizou-se na geração de eventos o Monte Carlo POMWIG para as amostras difrativas e o PYTHIA para as demais. / This work concerns the study of the diffractive production ratio of the B+ meson decaying into J=y + K+, in the CMS/LHC environment, thus contributing to an general understanding of the Standard Model (SM) as the theory of fundamental interactions between elementary particles. To begin with, an analysis is done in order to select the events that have B+, as the study of the mentioned channel could provide the first measurement of the exclusive production of B mesons at the energy scale of the LHC. Also, it is an important channel both for further analysis and to make CMS calibrations. Furthermore, we show how to identify diffractive events in CMS, using low multiplicity of active cells in the forward calorimeters, HF and CASTOR. This study was based on computer simulations, which reproduce the Physics conditions expected for CMS at 10 TeV. The POMWIG generator was used to produce the diffractive samples and the others were done with PYTHIA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho trata do estudo, por meio de simulação de Monte Carlo, de correlações entre variáveis cinemáticas nas topologias de difração simples e de dupla troca de pomeron com vista a delimitar e estudar o espaço de fase referente às topologias citadas, em especial no que se refere á produção inclusiva de dijatos no contexto do experimento CMS/LHC. Será também apresentada uma análise da produção, por difração simples, de dijatos inclusivos a energia no centro de massa √s = 14 TeV (também por simulação de Monte Carlo), na qual estabelecemos um procedimento, a ser usado com dados, para a observação desse tipo de processo. Ainda analisamos a influência de diversos valores da probabilidade de sobrevivência do intervalo de rapidez, [|S|], nos resultados, de forma que com 10 pb -1 de dados acumulados, uma simples observação da produção de dijatos difrativos inclusivos, pelo método proposto, pode vir a excluir valores muito pequenos de [|S|]. / This work is about the study, by means of a Monte Carlo simulation, of correlations in kinematical variables on topologies of single diffraction and double pomeron exchange looking for determinate and study the phase space of the cited topologies, specially in what is about inclusive production of dijets at CMS/LHC. It will be also presented an analysis on the single diffractive production of inclusive dijets at center of mass energy √s = 14 TeV (also bymeans of a Monte Carlo simulation), in which we established a data-driven procedure, for the observation of this kind of process. We also analyze the impact of different values of rapidity gap survival probability, [|S|], on the results, in such a way that we can conclude that an observation of inclusive diffractive dijets, in 10 pb-1 of data, using the procedure proposed, may exclude very low values of [|S|].

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos as características das distribuições da lacuna de rapidez em amostras de eventos de minimum bias de colisões pp a ps=7 TeV no CMS/LHC. Tais eventos são constituídos por processos difrativos, além de processos de QCD mole. São investigados o tamanho e a localização das lacunas, assim como as correlações entre as distribuições obtidas a partir dos objetos reconstruídos no detector e as distribuições obtidas a partir das partículas geradas via simulação Monte Carlo. Uma boa compreensão dessas distribuições pode, eventualmente, possibilitar a caracterização de eventos difrativos nos dados. / Rapidity gap distributions in minimum bias events from pp collisions at ps = 7TeV are studied. Minimum bias events are composed by diffractive processes and soft QCD processes. Gap size and position, as well as correlations between reconstructed distributions and Monte Carlo simulated distributions are investigated. A good understanding of such distributions may, eventually, make it possible characterize diffractive events in real data.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Compact Muon Solenoid (CMS) é um dos principais detectores instalados no LHC que possibilita o estudo de diferentes aspectos da Física, indo do Modelo Padrão à matéria escura. Esse detector de propósito geral, foi construído para ser capaz de medir múons com uma grande precisão e todos os seus subdetectores foram construídos com uma alta granularidade, tornando possível identificar e caracterizar as propriedades cinemáticas das partículas finais da colisão. O algoritmo de reconstrução de eventos inclui a identificação de jatos, ou seja, é possível identificar a assinatura da produção de pártons na colisão e a medida de seções de choque da produção de muitos jatos é um dos métodos para se explorar as contribuições da Cromodinâmica Quântica (Quantum Chromodynamics - QCD) perturbativa, permitindo avaliar as previsões implementadas nas simulações de eventos. Tendo em vista a caracterização de processos relacionados com a QCD em colisões de próton-próton a uma energia do centro de massa de 7 TeV, é apresentada a medida da seção de choque da produção inclusiva de multijatos no CMS. Para realizar essa medida foram utilizados dados reais coletados em 2010, onde não se apresentava muitas colisões por cruzamento de pacote, com uma luminosidade integrada de L = 2,869 pb-1 e utilizando jatos que estão em quase todo o espaço de fase acessível em pseudorapidez |n|&#8804; 4,8 e momentum transverso pT &#8805; 30 GeV/ c2. Desse resultado foram removidos os efeitos de detecção comparado com predições simuladas. / CMS is one of the main detectors installed in the LHC that is able to study different physical aspects, from the Standard Model to dark matter search. This general purpose detector was constructed to measure muon properties with high precision and all subdetectors were built with high granularity making possible to identify and characterize the kinematic properties of all final stable particles. The event reconstruction algorithm includes the jet identification, in other words, it is possible to identify the signature of parton production in the collision. The measurement of the cross sections of multijet production is one of the methods to explore perturbative QCD contributions, allowing the evaluation of the predictions implemented in the event simulation. Focusing on the characterization of the QCD related process in proton-proton collision at &#8730;s = 7 TeV , the measurement of the inclusive multijet production in CMS is presented. The measurement is done using real data with low pileup events collected in 2010 with integrated luminosity of L = 2,869 pb-1 and using jets in almost all pseudo-rapidity accessible range |n| < 4,8 and low transverse momentum pT > 30 GeV/c2. The detector effects in the measurement was removed, called unfolding procedure, and compared with Monte Carlo predictions.

Estudamos os espalhamentos elásticos próton-próton (pp) e antipróton-próton (pp) na representação eiconal por meio das duas principais formulações compatíveis com vínculos de analiticidade e unitaridade: a inspirada na Cromodinâmica Quântica (Quantum Chromodynamics, QCD) e a baseada na teoria de Regge. Em modelos inspirados em QCD o aumento das seções de choque hadrônicas está relacionado a espalhamentos semiduros (semihard) entre os pártons no interior dos hádrons. A dependência com energia das seções de choque é devida principalmente a processos de espalhamento elementares envolvendo gluóns. Nesta tese apresentamos um modelo eiconal no qual as divergências presentes em processos platônicos, no limite de pequeno momentum transferido, são regularizadas com a introdução de uma massa dinâmica para o gluóns. O modelo utiliza seções de choque elementares oriundas do modelo a pártons da QCD, funções de distribuição de quarks e gluóns atuais (CTEQ6L,CTEQ6L1 e MSTW) e cortes cinemáticos que restringem os processos elementares ao regime semiduro. Em modelos de polos de Regge o aumento das seções de choque hadrônicas é atribuído a troca de um estado sem cor possuindo os números quânticos do vácuo: o Pomeron. Na perspectiva da QCD o Pomeron pode ser entendido como a troca de pelo menos dois gluóns em um estado singleto de cor, tornando a teoria de Regge um importante guia na busca de uma teoria fundamental para a descrição de processos suaves baseada na QCD. Nesta tese determinamos todos os parâmetros do Pomeron suave usando duas variantes de um modelo de Regge. Na primeira delas a trajetória do Pomeron é linear, enquanto na segunda há a inserção na trajetória da singularidade do canal t mais próxima, o laço (loop) de píons. Em ambas formulações, inspirada em QCD e de Regge, fazemos uma análise detalhada dos dados de seção de choque total e parâmetro finos canais pp e pp e fornecemos previsões para estes observáveis nas energias do Tevatron, LHC e raios cósmicos. / We study the proton-proton (pp) and antiproton-proton ( pp) elastic scattering in the eikonal representation by means of two formulations compatible with analyticity and unitarity constraints: a formulation inspired by Quantum Chromodynamics (QCD) and a formulation based upon Regge theory. In QCD-inspired models the increase of the total cross sections is associated with semihard scatterings of partons in the hadrons. The energy dependence of the cross sections is driven especially by gluon-gluon scattering processes which are potentially divergent at small transferred momenta. In this thesis we present an eikonal model in which these divergences are regulated by the introduction of a dynamical gluon mass. The model is built from the parton model using standard QCD cross sections for elementary parton-level processes, updated sets of quark and gluon distribution functions (CTEQ6L,CTEQ6L1 and MSTW), and physically-motivated cuto s which restrict the elementary processes to semihard ones. In Regge pole models the increase of the hadronic total cross sections is attributed to the exchange of a colorless state having the quantum numbers of the vacuum: the Pomeron. In the QCD framework the Pomeron can be understood as the exchange of at least two gluons in a color singlet state. Hence the Regge theory is an important guide in the search of a fundamental theory for soft processes based upon QCD. In this thesis we determine all the parameters of the soft Pomeron by means of two Regge models. In the rst model the Pomeron trajectory is linear whereas the second have the nearest t-channel singularity of the trajectory, namely the two-pion loop. We perform a detailed analysis of proton-proton and antiproton-proton forward scattering data in both QCD-based and Regge approaches, and give predictions for the total cross section and parameter at Tevatron, LHC, and cosmic-ray energies.