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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-30T18:20:18Z No. of bitstreams: 1 2017_AlexandredaSilvaFernandes.pdf: 15955259 bytes, checksum: c70e986f7830f87f6beb2dbfc2d3dc12 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-12T16:58:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlexandredaSilvaFernandes.pdf: 15955259 bytes, checksum: c70e986f7830f87f6beb2dbfc2d3dc12 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T16:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlexandredaSilvaFernandes.pdf: 15955259 bytes, checksum: c70e986f7830f87f6beb2dbfc2d3dc12 (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 / A cosmologia quântica na gravidade teleparalela é uma teoria construída à partir do Teleparalelismo equivalente à Relatividade Geral (TERG) e da quantização de Weyl. O TERG é uma descrição alternativa à proposta de Einstein. Ela demonstra que o campo gravitacional em termos de campo de tétradas, permitindo a obtenção, dentre outras soluções, da densidade de energia gravitacional. Já o procedimento de Weyl mostra um formalismo mais sólido para tratamento da correspondência entre operadores clássicos e quânticos. Através de um formalismo hamiltoniano da Relatividade Geral (RG), Wheeler e DeWitt construíram uma teoria quântica para a cosmologia mas que tem vários problemas, alguns deles relatados nesse trabalho. Partindo das ferramentas da TERG, do Modelo Cosmológico Padrão (MCP) e da quantização de Weyl, é obtido a equação de cosmologia quântica a partir da energia gravitacional e contrastada com a de Wheeler-DeWitt, a equação da cosmologia quântica teleparalela completa e sua equivalente em primeira aproximação. A discussão final é um panorama do que se tem em gravitação, os problemas e as possíveis soluções com a cosmologia quântica na gravidade teleparalela. Palavras chaves: Relatividade Geral. Cosmologia. Teleparalelismo Equivalente à Relatividade Geral. Gravidade teleparalela. Cosmologia quântica. / Quantum cosmology in teleparallel gravity is a theory built from Teleparalelism equivalent to General Relativity (TEGR) and Weyl quantization. The TEGR is an alternative description to Einstein's proposal. It demonstrates that the gravitational field in terms of tetrads field, allowing to obtain, among other solutions, the gravitational energy density. However, Weyl's procedure shows solid formalism for dealing with the correspondence between classical and quantum operators. Starting from a GR formalism, Wheeler and DeWitt constructed a quantum theory for cosmology with has several problems, some of them reported in this dissertation. From the TERG, Standard Cosmology Model (SCP) and Weyl quantization tools, the quantum cosmology equation is obtained from gravitational energy and contrasted with Wheeler-DeWitt equation, the complete quantum cosmology equation and its equivalent in first approximation. The final discussion is an overview about gravitation, the problems and possible solutions with quantum cosmology in teleparallel gravity. Keywords: General Relativity. Cosmology. Teleparalellelism Equivalent to General Relativity. Teleparallel gravity. Quantum cosmology.

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Banca: Edmundo Capelas de Oliveira / Banca: Julio Marny Hoff da Silva / Banca: Pedro José Pompeia / Banca: Rodrigo Rocha Cuzinatto / Resumo: Nesta tese utilizamos a teoria de perturbação causal para estudar a eletrodinâmica quântica escalar com os campos de Duffin-Kemmer-Petiau. Determinamos as seções de choque diferenciais no nível da árvore, o tensor de polarização do vácuo, a função de auto energia e a renormalizabilidade da teoria. Depois disso, comparamos nossos resultados com os obtidos através dos campos de Klein-Gordon-Fock, determinando que eles não são completamente equivalentes / Abstract: In this Thesis we use causal perturbation theory to study scalar quantum electrodynamics with Duffin-Kemmer-Petiau fields. We determine the differential cross sections at the tree level, the vacuum polarization tensor, self energy function and the normalizability of the theory. After that, we compare our results with those ones obtained via Klein-Gordon-Fock fields determining that they are not completely equivalent / Doutor

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Resumo: A teoria quântica de campos em espaços-tempos curvos é o arcabouço teórico mais sólidoque temos para estudar a interação entre gravitação e mecânica quântica na ausência deuma teoria completa de gravitação quântica. Neste contexto, um problema que atraiu muitaatenção dos físicos teóricos nas últimas décadas é o chamado "paradoxo da perda de informação em buracos negros", onde a evolução de um estado quântico puro inicial para um estado quântico misto final caracterizaria uma violação das leis da mecânica quântica. Nesta dissertação nós argumentamos que a perda de informação em si não viola as leis da mecânica quântica e é consequência direta da teoria semi-clássica utilizada. Finalmente, argumentamos que a questão da recuperação da informação deve ser tratada utilizando-se uma teoria de gravitação quântica ainda desconhecida. / Abstract: The quantum theory of fields in curved space-times is the most solid framework for studying the interplay between gravity and quantum mechanics in the absence of a complete theory of quantum gravity. In this scenario, one problem that has drawn much attention from the theoretical physics community in the last decades is the so-called "black hole information loss paradox", where the evolution from an initial pure quantum state to a final mixed quantum state would constitute a violation of the laws of quantum mechanics. In this dissertation we argue that information loss does not violate quantum mechanics, being simply a consequence of the semi-classical framework adopted and that the question of information recovery needs to be addressed by a yet unknown theory of quantum gravity. / Mestre

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Coorientador: Rodolfo Alván Casana Sifuentes / Banca: Abraham Hirsz Zimerman / Banca: Veríssimo Manoel de Aquino / Resumo: Realizamos um estudo da Teoria Quântica de Campos num espaço-tempo de (1 + 1)-dimensões em modelos exatamente solúveis via o formalismo de integração funcional; em que a estrutura Hamiltoniana dos modelos é construída segundo a abordagem de Dirac para sistemas vinculados. Além disso, implementamos as equações de Schwinger-Dyson e as identidades de Ward-Takahashi. Damos ênfase na estrutura de gauge do modelo de Thirring com simetria de gauge e analisamos os limites fortes das suas constantes de acoplamento / Abstract: We study the quantum field theory in (1 + 1)-dimensional space-time in exactly solvable models via the functional integral formalism. The Hamiltonian structure of the models is studied following the Dirac's procedure for constrained systems and the generating functional for the Green's functions is implemented into the functional integral technique. Also, we implement the Schwinger-Dyson equations and the Ward- Takahashi identities. We made emphasize in the gauge structure of Gauged Thirring Model and study the strong limits of their coupling constants / Mestre

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Banca: Celso Luiz Lima / Banca: Diógenes Galetti / Resumo: Realizamos um estudo da Mecânica Quântica em espaços curvos via Formulação Variacional de Schwinger. Primeiramente, introduzimos a Álgebra de Medida seguida da descrição do Princípio Variacional de Schwinger. Considerando espaços curvos encontramos uma generalização do momento na representação de coordenada sendo este uma derivada covariante. Consistente com o Princípio Variacional propomos um Hamiltoniano invariante sob transformações de coordenadas. Além disso, analisamos o caso mais simples em espaços curvos considerando uma partícula livre sobre um círculo / Abstract: We study Quantum Mechanics on curved space by Schwinger's Variational approach. First, the Measurement Algebra is introduced followed by the Schwinger's Variational Principie. Taking into account the curved space, we find a generalization of the momentum in the coordinate representation which is considered a covariant derivate. Consistent with the Variational Principle we managed to suggest an invariant Hamiltonian under coordinate transformations. Furthermore, the simplest example on curved space is take into account: the free particle on a circle / Mestre

Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Banca: Vicente Pleitez / Banca: Júlio César Fabris / Banca: Valdir Barbosa Bezerra / Banca: Marcelo Moraes Guzzo / Resumo: Investigamos a possibilidade de decaimento de prótons em movimento geodésico circular ao redor de objetos compactos sem carga. As taxas para o processo fraco e forte e as respectivas potências irradiadas são calculadas a partir de um formalismo semi-clássico. Nossos resultados são discutidos com respeito aos obtidos na literatura onde se consideram prótons acelerados em campos eletromagnéticos. Testes de consistência são apresentados ao longo desta tese / Abstract: We investigate the possible decay of protons in geodesic circular motion around neutral compact objects. Weak and strong decay rates and the associated emitted powers are calculated using a semi-classical approach. Our results are discussed with respect to distinct ones in the literature, which consider the decay of accelerated protons in electromagnetic fields. A number of consistency checks are presented along this thesis / Doutor

Orientador: Alvaro de Souza Dutra / Banca: Marcelo Batista Hott / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Henrique Boschi Filho / Banca: José Abdalla Helayel Neto / Resumo: Defeitos topológicos têm um grande número de aplicações em diversas áreas de física, química e outras áreas da ciência natural. Particularmente, em teoria quântica de campos (TQC), algumas propriedades importantes e interessantes de modelos não lineares podem ser estudados por soluções topológicas. A maior parte de sistemas (TQC) são intrinsicamente não lineares e, como consequência naturalmente devem apresenat configurações solitônicas. Este trabalho trata alguns sistemas de campos escalares integrantes em (1 + 1) dimensões que apresentam soluções solitônicas. Isto é realizado por meio de um método para se obter a solução geral da órbita que conecta o vácuo de alguns modelos particulares. Essas soluções podem ser aplicadas para o caso de cenários cosmológicos, onde o universo é tratado como uma parede de domínio em uma dimensão extra. O estudo dessas soluções e suas consequências poderiam ter uma importância fundamental na construção de cenários cosmológicos e no entendimento do universo. / Abstract: Topological defects have a large number of applications in diverse areas of physics, chemistry and other areas of natural sciences. Particularly, in Quantum Field Theory (QFT), some very interesting and important features of nonlinear models can be studied by means of topological solutions. As a matter of fact, the most part of the QFT systems are intrinsically nonlinear and, as a consequence, naturally may present topological configurations. This work treat some systems of interacting scalar fields in (1+1) dimensions which present solitonic configurations. This is done by introducing an approach to obtain the general solution of the orbit connecting the vacua of some particular models. These solutions can be applied to the case of cosmological scenarios, where our universe is taken as a domain wall in an extra dimension. The study of these solutions and its consequences could play a fundamental importance in the construction of the cosmological scenarios and in the understanding of the universe. / Doutor

Orientador: Elso Drigo Filho / Banca: Sérgio Emanuel Galembeck / Banca: Paulo Henrique Alves Guimarães / Resumo: O efeito de confinamento quântico é proposto neste trabalho como a causa do deslocamento do espectro vibracional de grupos moleculares sob a formação de ligação de hidrogênio. Essa ligação deve impor uma barreira ao hidrogênio e impedir que ele tenha liberdade no seu movimento oscilatório. O objetivo é estudar as transições vibracionais dos grupos moleculares NH e OH quando estão livres (sem a formação da ligação de hidrogênio) e quando estão confinados (sob a formação da ligação de hidrogênio). As vibrações dos grupos unidos por ligações de hidrogênio têm caráter altamente direcional, portanto utiliza-se o potencial de Morse unidimensional para descrever os sistemas estudados. As autoenergias são obtidas via método variacional. As autofunções utilizadas nesse método são obtidas por meio da Mecânica Quântica Supersimétrica (MQS). Para chegar à energia emitida/absorvida pelo grupo, calcula-se a energia do estado fundamental (n=0) e de estados excitados (n=1, para NH e OH, e n=2, para o OH). A diferença entre os níveis fornece a energia cedida/recebida pelo grupo. Os resultados do caso livre e do caso confinado são comparados entre si e posteriormente com os dados experimentais. A partir dos resultados obtidos pode-se inferir que o confinamento quântico é suficiente para descrever o deslocamento do espectro observado / Abstract: The quantum confinement is proposed to describe the displacement of the vibrational spectrum of molecular groups in hydrogen bond. The specifically main point of this work is to study the vibrational transitions of molecular NH and OH groups when they are free (without the formation of hydrogen bonding) and when they are confined (when there is formation of hydrogen bonding). The one-dimensional Morse potential is used to describe the systems studied. The energy eingenvalues are obtained via variational method. The trial eigenfunctions used are obtained by of supersymmetric quantum mechanics (MQS) formalism. The energy emitted/absorbed is obtained by calculating the energy of the ground state (n = 0) and the excited states (n = 1 to NH and OH and n = 2 for OH). The difference between levels provides the energy emitted/absorbed by a specific group. The results of free case and confined case are compared with the experimental data. From the results obtained it can be inferred that the quantum confinement is sufficient to describe the shift of the spectrum / Mestre

Orientador: Fernando Luiz de Campos Carvalho / Banca: Alvaro de Souza Dutra / Banca: Jose Abdalla Helayel Neto / Resumo: Neste trabalho estudamos aspectos gerais do modelo padrão tendo como principal objetivo o estudo do setor escalar desse modelo. Iniciamos com as teorias de gauge e mecanismo de quebra espontânea de simetria, necessários para a compreensão desse setor do modelo. Posteriormente escrevemos a lagrangiana do modelo padrão, nos concentrando no setor escalar de forma a obter os acoplamento do bóson de Higgs a férmions e bósons de gauge. Determinamos as largura de decaimento e seções de choque para os processos de produção e desintegração do bóson de Higgs. Com o apoio de códigos computacionais obtivemos resultados numéricos e os comparamos com os resultados recentement publicados sobre a possível descoberta do bóson de Higgs. Estudamos a extensão supersimétrica mais simples do modelo padrão, o MSSM, iniciando com o modelo de dois dubletos de Higgs, determinamos os campos de Higgs físicos da teoria. Escrevemos as lagrangianas de interação e extraímos os acoplamento dos campos escalares da teoria. Escrevemos as novas larguras de decaimentos, mencionando sua diferença com relação ao modelo padrão. Por fim, novamente com a utilização dos códigos computacionais e com os resultados obtidos, analisamos os diferentes casos e comparamos os resultados para o setor escalar neutro de ambos os modelos, isto é, modelo padrão e modelo padrão mínimo supersimétrico / Abstract: We have studied general aspects of the Standard Model, focusing on the scalar sectos of this model. We have written the Standard Model lagrangian, obtainde the couplings of the Higgs bosons to fermions and gauge bosons. We have derived the decay width as well as the cross sections for production and decay of Higgs bosons We have obtained numerical results using fortran codes. We have studied the simplest extension of the Standard model, the MSSM, starting with the two Higgs doublet model. We have derived the physical Higgs of the theory and written the interacting lagrangian as wellas their couplings on the theory. The ner decay width of the neutral CP-even scalar is writtenm and the numerical results for this case is used to compare the Higgs boson of the Standard Model with hte neutral CP-even Higgs boson of the MSSM / Mestre