Nos utilizamos as Regras de Soma da QCD para a obtencao de fatores de forma e larguras de decaimento dos processos semileptonicos Lambda_b -> Lambda_c + l + nu_l, Lambda_c -> Lambda + l + nu_l e Lambda_b -> p + l + nu_l. Estes decaimentos podem ser representados por uma funcao de tres pontos da corrente fraca de transicao e dos campos interpolantes das particulas envolvidas (por exemplo, Lambda_b e Lambda_c, no primeiro decaimento). Nos calculamos a parte teorica efetuando a expansao do produto de operadores desta funcao de tres pontos. No lado fenomenologico utilizamos a informacao obtida experimentalmente da amplitude de decaimento. Como usualmente se faz nas Regras de Soma da QCD, efetuamos uma transformada de Borel nestes dois lados a fim de obter os fatores de forma. De posse desta informacao podemos obter as larguras de decaimento. Apos o calculo destas quantidades, comparamos nossos resultados com os obtidos experimentalmente.

Nos utilizamos as Regras de Soma da QCD para a obtencao de fatores de forma e larguras de decaimento dos processos semileptonicos Lambda_b -> Lambda_c + l + nu_l, Lambda_c -> Lambda + l + nu_l e Lambda_b -> p + l + nu_l. Estes decaimentos podem ser representados por uma funcao de tres pontos da corrente fraca de transicao e dos campos interpolantes das particulas envolvidas (por exemplo, Lambda_b e Lambda_c, no primeiro decaimento). Nos calculamos a parte teorica efetuando a expansao do produto de operadores desta funcao de tres pontos. No lado fenomenologico utilizamos a informacao obtida experimentalmente da amplitude de decaimento. Como usualmente se faz nas Regras de Soma da QCD, efetuamos uma transformada de Borel nestes dois lados a fim de obter os fatores de forma. De posse desta informacao podemos obter as larguras de decaimento. Apos o calculo destas quantidades, comparamos nossos resultados com os obtidos experimentalmente.

Usamos as regras de soma da QCD para obter a massa dos pentaquarks \" \'teta\' POT.+\"(1540) e \"\'ksi\' POT.--\" (1862), a largura de decaimento da \"\'teta\' POT.+\" e a constante de acoplamento e fator de forma presentes no vertice J/ \'psi\' \"DD POT.*\". No estudo dos pentaquarks, usamos dois tipos de campos interpolantes contendo dois diquarks altamente correlacionados. Obtemos as massas consistentes com os dados experimentais, porém esta regra de soma têm uma grande contribuição do contínuo e a OPE não é muito boa. Obtivemos uma largura de decaimento compatível com os valores experimentais desde que sejam subtraídos diagramas que representam a \" \'teta\' POT.+\" como um estado ligado K - n. No estudo do vértice vertice J/ \'psi\' \"DD POT.*\" calculamos o fator de forma e a constante de acoplamento, considerando três casos: D off-shell, \"D POT.*\" off-shell e J/ \'psi\' off-shell. A constante de acoplamento é a mesma nesses três casos, porém o fator de forma depende da escolha da partícula off-shell, onde para a J/ \'psi\' off-shell o fator de forma é bem mais duro que o fator de forma obtido para os outros casos. Também comparamos os nossos resultados com outros métodos: o modelo de quark méson constituintes e o modelo de quarks relativísticos constituintes / We use the QCD sum rules to obtain the masses of the pentaquarks _+(1540) and _−−(1862), _+ decay width and the coupling constant and the form factor for the J/ DD* vertex.In the study of the pentaquarks, we use two kinds of interpolating fields, containing two highly correlated diquarks. We get the masses in a good agreement with the experimental value, but this sum rule has a large continuuum contribution and the OPE convergence is not so good. We get the decay width compatible with the experimental value, since we subtract the diagrams that represent _+ as a K − n bound state. In the study of J/ DD* vertex, we calculate the form factor and the coupling constant considering three cases: D off-shell, D* off-shell and J/ off-shell. The coupling constant is the same in those three cases, however the form factor depends on the choice of the particle off-shell, where for the J/ off-shell the form factor is much harder than the form factor obtained for the other cases. We also compare our results with other methods: the constituent quark meson model and the relativistic constituent quark model.

Usamos as regras de soma da QCD para obter a massa dos pentaquarks \" \'teta\' POT.+\"(1540) e \"\'ksi\' POT.--\" (1862), a largura de decaimento da \"\'teta\' POT.+\" e a constante de acoplamento e fator de forma presentes no vertice J/ \'psi\' \"DD POT.*\". No estudo dos pentaquarks, usamos dois tipos de campos interpolantes contendo dois diquarks altamente correlacionados. Obtemos as massas consistentes com os dados experimentais, porém esta regra de soma têm uma grande contribuição do contínuo e a OPE não é muito boa. Obtivemos uma largura de decaimento compatível com os valores experimentais desde que sejam subtraídos diagramas que representam a \" \'teta\' POT.+\" como um estado ligado K - n. No estudo do vértice vertice J/ \'psi\' \"DD POT.*\" calculamos o fator de forma e a constante de acoplamento, considerando três casos: D off-shell, \"D POT.*\" off-shell e J/ \'psi\' off-shell. A constante de acoplamento é a mesma nesses três casos, porém o fator de forma depende da escolha da partícula off-shell, onde para a J/ \'psi\' off-shell o fator de forma é bem mais duro que o fator de forma obtido para os outros casos. Também comparamos os nossos resultados com outros métodos: o modelo de quark méson constituintes e o modelo de quarks relativísticos constituintes / We use the QCD sum rules to obtain the masses of the pentaquarks _+(1540) and _−−(1862), _+ decay width and the coupling constant and the form factor for the J/ DD* vertex.In the study of the pentaquarks, we use two kinds of interpolating fields, containing two highly correlated diquarks. We get the masses in a good agreement with the experimental value, but this sum rule has a large continuuum contribution and the OPE convergence is not so good. We get the decay width compatible with the experimental value, since we subtract the diagrams that represent _+ as a K − n bound state. In the study of J/ DD* vertex, we calculate the form factor and the coupling constant considering three cases: D off-shell, D* off-shell and J/ off-shell. The coupling constant is the same in those three cases, however the form factor depends on the choice of the particle off-shell, where for the J/ off-shell the form factor is much harder than the form factor obtained for the other cases. We also compare our results with other methods: the constituent quark meson model and the relativistic constituent quark model.

Nesta tese, discutimos em detalhes a técnica das Regras de Soma da QCD (RSQCD) e suas aplicações em sistemas hadrônicos situados na região de massa do charmônio. Em particular, calculamos a massa, as constantes de decaimento e acoplamento, bem como a largura de decaimento dos estados $Y(4260)$,$Y(3940)$ e $Z_c^+(3900)$. Além disso, consideramos a existência do parceiro estranho deste último, o $Z^+_{cs}(3970)$, e calculamos sua largura de decaimento de modo a prever seu valor em futuros experimentos. Usamos modelos ditos exóticos para descrever tais estados. Para o $Y(4260)$ e o $Y(3940)$ usamos correntes de mistura charmônio - tetraquarks. Para os estados carregados usamos uma corrente de tetraquarks. Como resultado das aplicações das RSQCD nesses sistemas, obtivemos valores de massa e largura compatíveis com os valores experimentais medidos pelas colaborações BESIII, Belle, Babar e CLEO-c. Dessa forma, podemos afirmar que os modelos utilizados fornecem uma boa interpretação para esses estados. Investigamos também, aplicando técnicas de teorias efetivas, os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e novamente o $Z_c^+(3900)$, além dos estados no setor do bottom $Z^+_b(10610)$ e $Z_b^+(10650)$. Usamos as Lagrangianas da Simetria Oculta de Calibre Local (HGS) e também as regras da Simetria de Spin do Quark Pesado (HQSS) para determinarmos as interações $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ e $B^*\\bar{B}^*$ via troca de mésons vetoriais pesados e devido à troca de dois píons correlacionados e não correlacionados entre si. Determinamos o potencial para cada interação e, com isso, procuramos por pólos na solução da matriz $T$ na equação de Bethe-Salpeter, cujo kernel é dado pelo potencial. Como resultado desses estudos, obtivemos para as interações no setor do charme, estados ligados cuja massa e largura estão em razoável acordo com os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e $Z_c^+(3900)$. Para as interações no setor do bottom, obtemos um estado fracamente ligado próximo do limiar de massa $B\\bar{B}^*$ cuja largura e massa são compatíveis com a estrutura $Z_b^+(10610)$ observada pela Colaboração Belle. Obtivemos um cusp no limiar de massa $B^*\\bar{B}^*$ próximo do valor da estrutura $Z_b^ (10650)$ / In this thesis, we discuss in details the QCD Sum Rules (QCDSR) technique and its application to the study of hadronic systems situated in the charmonium mass region. In particular, we applied QCDSR to calculate hadronic properties such as the mass, the coupling contants as well as the total decay width of the $Y(4260)$, $Y(3940)$ and $Z_c^+(3900)$ charmoniumlike states. We have also predicted the decay width of the strange partner of the $Z_c^+(3900)$, called $Z_{cs}^+(3970)$, to be searched in future experiments. In order to describe these states, we used exotic models. For $Y(4260)$ and $Y(3940)$ states we used mixed charmonium-tetraquarks interpolating currents. For the charged states we used tetraquark currents. As a result of the application of QCDSR to these systems, we obtained masses and decay widths in good agreement with the experimental values measured by BESIII, Babar, and CLEO-c collaborations. Therefore, the currents we used within QCDSR approach provide a good interpretation for these states. Furthermore, applying effective field theories techniques, we also investigated the charged states $Z_c^+(4025)$ and $Z_c^+(3900)$, in addition to $Z^+_b(10610)$ and $Z_b^+(10650)$ in the bottom sector. Specifically, we used hidden local symmetry Lagrangians (HGS) together with heavy quark spin symmetry rules (HQSS) in order to study the interactions $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ and $B^*\\bar{B}^*$ by means of the heavy vector exchange and also from the exchange of two pions, interacting and noninteracting among themselves. We obtained the potencial for each interaction, then we used them as a kernel of the Bethe-Salpeter equation in order to look for poles in the $T$-matrix. Our aim was to relate these poles with the charmoniumlike states of interest. As a result, in the charm sector, we obtained bound states whoses masses and widths are in a good agreement with the charged states we have studied. With respect to the bottom sector, we have found a loosely bound state very close to the $B\\bar{B}^*$ threshold with mass and width compatible with the structure $Z_b(10610)$ observed by Belle colaboration. We have obtained a cusp in the $B^*\\bar{B}^*$ threshold very close to the mass of the $Z_b^+(10650)$ state.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho calculamos os fatores de forma e constantes de acoplamento para os vértices B*sBK, B*BsK e BsBK* usando as Regras de Soma da Cromodinâmica Quântica (QCD). Ainda estão incluídos os diagramas não perturbativos. Nós usamos a técnica de considerar dois mésons fora da camada de massa para obter dois fatores de forma diferentes a fim de diminuir as incertezas. Os cálculos das incertezas foram incluídos neste trabalho. / In this work, we calculate the Form Factors and the Coupling Constants for the vertices B*sBK, BsB*K and BsBK* using the QCD Sum Rules. We use the technique of considering two mesons of shell to obtaining two differents form factors in order to give less uncertainty to the obtaining of the coupling constant. The evaluation of the uncertaints were included in this work.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho calculamos os fatores de forma e constantes de acoplamento para os vértices B*sBK, B*BsK e BsBK* usando as Regras de Soma da Cromodinâmica Quântica (QCD). Ainda estão incluídos os diagramas não perturbativos. Nós usamos a técnica de considerar dois mésons fora da camada de massa para obter dois fatores de forma diferentes a fim de diminuir as incertezas. Os cálculos das incertezas foram incluídos neste trabalho. / In this work, we calculate the Form Factors and the Coupling Constants for the vertices B*sBK, BsB*K and BsBK* using the QCD Sum Rules. We use the technique of considering two mesons of shell to obtaining two differents form factors in order to give less uncertainty to the obtaining of the coupling constant. The evaluation of the uncertaints were included in this work.

Nesta tese, discutimos em detalhes a técnica das Regras de Soma da QCD (RSQCD) e suas aplicações em sistemas hadrônicos situados na região de massa do charmônio. Em particular, calculamos a massa, as constantes de decaimento e acoplamento, bem como a largura de decaimento dos estados $Y(4260)$,$Y(3940)$ e $Z_c^+(3900)$. Além disso, consideramos a existência do parceiro estranho deste último, o $Z^+_{cs}(3970)$, e calculamos sua largura de decaimento de modo a prever seu valor em futuros experimentos. Usamos modelos ditos exóticos para descrever tais estados. Para o $Y(4260)$ e o $Y(3940)$ usamos correntes de mistura charmônio - tetraquarks. Para os estados carregados usamos uma corrente de tetraquarks. Como resultado das aplicações das RSQCD nesses sistemas, obtivemos valores de massa e largura compatíveis com os valores experimentais medidos pelas colaborações BESIII, Belle, Babar e CLEO-c. Dessa forma, podemos afirmar que os modelos utilizados fornecem uma boa interpretação para esses estados. Investigamos também, aplicando técnicas de teorias efetivas, os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e novamente o $Z_c^+(3900)$, além dos estados no setor do bottom $Z^+_b(10610)$ e $Z_b^+(10650)$. Usamos as Lagrangianas da Simetria Oculta de Calibre Local (HGS) e também as regras da Simetria de Spin do Quark Pesado (HQSS) para determinarmos as interações $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ e $B^*\\bar{B}^*$ via troca de mésons vetoriais pesados e devido à troca de dois píons correlacionados e não correlacionados entre si. Determinamos o potencial para cada interação e, com isso, procuramos por pólos na solução da matriz $T$ na equação de Bethe-Salpeter, cujo kernel é dado pelo potencial. Como resultado desses estudos, obtivemos para as interações no setor do charme, estados ligados cuja massa e largura estão em razoável acordo com os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e $Z_c^+(3900)$. Para as interações no setor do bottom, obtemos um estado fracamente ligado próximo do limiar de massa $B\\bar{B}^*$ cuja largura e massa são compatíveis com a estrutura $Z_b^+(10610)$ observada pela Colaboração Belle. Obtivemos um cusp no limiar de massa $B^*\\bar{B}^*$ próximo do valor da estrutura $Z_b^ (10650)$ / In this thesis, we discuss in details the QCD Sum Rules (QCDSR) technique and its application to the study of hadronic systems situated in the charmonium mass region. In particular, we applied QCDSR to calculate hadronic properties such as the mass, the coupling contants as well as the total decay width of the $Y(4260)$, $Y(3940)$ and $Z_c^+(3900)$ charmoniumlike states. We have also predicted the decay width of the strange partner of the $Z_c^+(3900)$, called $Z_{cs}^+(3970)$, to be searched in future experiments. In order to describe these states, we used exotic models. For $Y(4260)$ and $Y(3940)$ states we used mixed charmonium-tetraquarks interpolating currents. For the charged states we used tetraquark currents. As a result of the application of QCDSR to these systems, we obtained masses and decay widths in good agreement with the experimental values measured by BESIII, Babar, and CLEO-c collaborations. Therefore, the currents we used within QCDSR approach provide a good interpretation for these states. Furthermore, applying effective field theories techniques, we also investigated the charged states $Z_c^+(4025)$ and $Z_c^+(3900)$, in addition to $Z^+_b(10610)$ and $Z_b^+(10650)$ in the bottom sector. Specifically, we used hidden local symmetry Lagrangians (HGS) together with heavy quark spin symmetry rules (HQSS) in order to study the interactions $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ and $B^*\\bar{B}^*$ by means of the heavy vector exchange and also from the exchange of two pions, interacting and noninteracting among themselves. We obtained the potencial for each interaction, then we used them as a kernel of the Bethe-Salpeter equation in order to look for poles in the $T$-matrix. Our aim was to relate these poles with the charmoniumlike states of interest. As a result, in the charm sector, we obtained bound states whoses masses and widths are in a good agreement with the charged states we have studied. With respect to the bottom sector, we have found a loosely bound state very close to the $B\\bar{B}^*$ threshold with mass and width compatible with the structure $Z_b(10610)$ observed by Belle colaboration. We have obtained a cusp in the $B^*\\bar{B}^*$ threshold very close to the mass of the $Z_b^+(10650)$ state.

Nesta tese de doutorado é utilizado o método das Regras de Soma da QCD para estudar a natureza dos novos estados ressonantes do charmonium: Y(3930), Y(4140), X(4350), Y(4260), Y(4360) e Y(4660). Há fortes evidências de que estes estados possuam estruturas hadrônicas não convencionais (ou exóticas) uma vez que as suas respectivas massas e canais de decaimento observados experimentalmente são inconsistentes com o que é esperado para o estado ressonante convencional do charmonium, J/psi. O mesmo fenômeno ocorre no setor do bottomonium, onde os novos estados Yb(10890) e Yb(11020) observados recentemente poderiam indicar a existência de novos estados exóticos do bottomonium. Neste sentido, verifica-se que o estado Y(4140) poderia ser descrito ou por uma estrutura molecular Ds*Ds* (0++) ou mesmo uma mistura entre estados moleculares Ds*Ds* (0++) e D*D* (0++). Já os estados Y(3930) e o X(4350) não podem ser descritos por correntes moleculares D*D* (0++) e Ds*Ds* (1-+), respectivamente. Verifica-se também que a estrutura molecular Psi(2S) f_0(980) (1--) descreve muito bem a massa do estado Y(4660). Uma extensão ao setor do bottomonium indica que o estado molecular Y(2S) f_0(980) é um bom candidato para descrever a estrutura do estado Yb(10890). É feita também uma estimativa para os possíveis estados moleculares formados por mésons D(*) e B(*), que poderão ser observados em futuros experimentos realizados pelo LHC. Um amplo estudo, utilizando o formalismo das Regras de Soma e também da Dupla Razão das Regras de Soma, é feito para calcular as massas dos bárions pesados na QCD. As estimativas para as massas dos bárions com um (Qqq) e com dois (QQq) quarks pesados são um excelente teste para a capacidade do método das regras de soma em prever a massa dos bárions que ainda não foram observados. / In this thesis, the QCD sum rules approach was used to study the nature of the new charmonium resonances: Y(3930), Y(4140), X(4350), Y(4260), Y(4360) and Y(4660). There is a strong evidence that these states have non-conventional (or exotic) hadronic structures since their respective masses and decay channels observed experimentally are inconsistent with what expected for a conventional charmonium state, J/psi. The same phenomenon occurs on the bottomonium sector, where new states like Yb(10890) and Yb(11020) observed recently could indicate the existence of new bottomonium exotic states. In this way, one verifies that the state Y(4140) could be described as a Ds*Ds* (0++) molecular state or even as a mixture of Ds*Ds* (0++) and D*D* (0++) molecular states. For the Y(3930) and X(4350) states, both cannot be described as a D*D* (0++) and Ds*Ds* (1-+), respectively. From a sum rule point of view, the Y(4660) state could be described as a Psi(2s) f_0(980) (1--) molecular state. The extension to the bottomonium sector is done in a straightforward way to demonstrate that the Y(2S) f_0(980) molecular state is a good candidate for describing the structure of the Yb(10890) state. In the following, one estimates the mass of the exotic Bc-like molecular states using QCD Sum Rules - these exotic states would correspond to bound states of D(*) and B(*) mesons. All of these mass predictions could (or not) be checked in a near future experiments at LHC. A large study using the Double Ratio of Sum Rules approach has been evaluated for the study of the heavy baryon masses in QCD. The obtained results for the unobserved heavy baryons, with one (Qqq) and two (QQq) heavy quarks will be an excellent test for the capability of the sum rule approach in predicting their masses.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A física de partículas vem atualmente estudando tópicos como o plasma de quarks e glúons (QGP), o bóson de Higgs e a matéria escura, que requerem experimentos de colisões entre partículas cada vez mais energéticas. Para isso, são necessários aceleradores capazes de gerar partículas projéteis a cada vez mais altas energias, o que pode levar a uma nova física. Quando novos dados surgem nos laboratórios, novos processos são necessários para explicar estes dados e algumas vezes a estrutura interna das partículas envolvidas é desconhecida. Nos modelos teóricos, usados para descrever estes processos de espalhamento, é comum introduzir o fator de forma. O fator de forma é simplesmente uma maneira de simular a sub-estrutura das partículas envolvidas nestes processos com função da energia ou momento. A obtenção dos atores de forma pode ser feita usando o método conhecido como Regras de Soma da QCD (RSQCD). Neste trabalho, será estudado o vértice D*Dp usando as RSQCD, de modo que seja possível obter os seus fatores de forma e sua constante de acoplamento. Para isso, foram estudados os casos em que o méson ρ e o méson D estão fora de suas camadas de massa. O vértice D*Dp é muito importante para entender melhor o ρπ Puzzle, onde o méson Ј/ψ decai ρπ em com um branching ratio maior do que o esperado (este é um processo suprimido pela regra de OZI). Estudando este processo com graus de liberdade mesnicos, é possível escapar da regra de OZI, uma vez que o processo Ј/ψ→ DD → ρπ não é suprimido por OZI. Ao se fazer isso, aparecerá, entre outros, o vértice D*Dp . Este é um vértice que também aparece em outros decaimentos, como por exemplo X(3872) →Ј/ψp e B→Ј/ψD. Ao final do desenvolvimento, os resultados obtidos neste trabalho para o vértice D*Dp foram comparados com outros encontrados na literatura, se mostrando compatíveis com estes outros trabalhos. / The particle physics have been studying topics like the Quark-Gluon Plasma (QGP), Higgs boson and dark matter, which require experiments in heavy-ion collisions. Therefore, accelerators capable of generate high energy particle beams are necessary and may generate new physics. When new data arise in the laboratories, new processes are necessary to explain this data and sometimes, the internal structure of the involved particles is unknow or are virtual. In the theoretical models, used to describe this scattering processes, is common to introduce the form factors. The form factor is a way to simulate the sub-structure of the involved particles as function of energy or momentum. The form factor can be obtained using a method called QCD Sum Rules (QCDSR). In this work, the vertex D*Dp will be studied using the QCDSR, in order to obtain its form factors and coupling constant.The D*Dp vertex is very important to understand the ρπ Puzzle, where the Ј/ψ meson decays in ρπ with a branching ratio bigger than expected (this is a suppressed process by the OZI Rule). Studying this process with hadronic degrees of freedom, its possible to escape of the OZI rule, once the Ј/ψ→ DD → ρπ is not suppressed by the OZI rule. In this process, the D*Dp vertex is necessary. There are other processes where this vertex is necessary: X(3872)→Ј/ψp and B→Ј/ψD for example. In this work, was only possible to obtain results from the ρ off-shell diagram. This results were compared with others obtained in the literature.