Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-01Bitstream added on 2014-06-13T19:53:19Z : No. of bitstreams: 1 mendes_rfp_me_ift.pdf: 728667 bytes, checksum: a680c33c37681926889fd0a9933e8e84 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Teoria Quântica de Campos em Espaços Curvos fornece um arcabouço teórico consistente para o estudo de diversos fenômenos em que o caráter quântico dos campos e a curvatura clássica do espaço-tempo são importantes, mas em que a natureza quântica da gravitação nãoo exerce um papel relevante. Em particular, a emissão de radiação por uma fonte nas imediações de um buraco negro tem sido analisada, nesse contexto, com perspectivas diversas, dentre as quais está a busca de uma compreensão detalhada dos processos de emissão por discos de acreção e da influência da curvatura espaço-temporal sobre tais processos. De fato, a emissão de radiação por discos de acreção é uma das principais evidências observacionais da existência de buracos negros. Além da emissão térmica de bremsstrahlung devida a efeitos de colisões locais, o movimento global de cargas individuais ao redor do buraco negro também as faz irradiar, efeito por vezes chamado de radiação síncrotron gravitacional. Nesta dissertação, nós estendemos a análise da radiação devida a uma fonte, considerando um conjunto de fontes em rotação ao redor de um buraco negro. Discutimos a contribuição desse efeito para discos de acreção e investigamos os processos de interferência e como eles são modificados pela curvatura espaço-temporal / Quantum Field Theory in Curved Spacetimes provides a theoretical framework for the investigation of phenomena in which the quantum nature of fields and the classicalspacetimecurvatureareimportantbutinwhichthequantumnatureofgravitation does not play a crucial role. In particular, radiation emission by a source in the vicinity of a black hole has been analyzed in this context with a number of motivations, one of which is to fully understand radiation emission processes by accretion discs and how they are modified by the nontrivial curvature of the black hole spacetime. In fact, radiation emission by accretion discs is one of the main observational evidences of the existence of black holes. Besides thermal bremsstrahlung emission due to local collision effects, the global motion of individual charges around a black hole also causes them to radiate; an effect often called gravitational synchrotron radiation. In this thesis, we extend the analysis of radiation due to one source by considering an ensemble of sources orbiting a black hole. We discuss the contribution of this effect to accretion discs, and investigate the interference processes that take place and how they are modified by space-time curvature

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-08Bitstream added on 2014-06-13T18:43:07Z : No. of bitstreams: 1 fariajunior_aca_dr_guara.pdf: 650461 bytes, checksum: 88ea17425dc6462358f3a58dae4967b3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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. / 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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-15Bitstream added on 2014-06-13T19:02:29Z : No. of bitstreams: 1 sa_fl_dr_guara.pdf: 959483 bytes, checksum: c87343310d81c08c7b1efe7c7172b38c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No limite termodinâmico, os zeros da função de partição de modelos magnéticos de spins em muitos casos formam curvas contínuas no plano complexo de u, onde u=eH/KT, com H sendo o campo magnético externo. Quando a temperatura do sistema for maior que uma temperatura crítica (T>Tcr), os zeros ui da função de partição, tenderão a se acumular nas extremidades uE de tais curvas. A densidade llinear de zeros diverge com uma lei de potência p(u) ~{u-uE}, onde o expoente define uma classe de universalidade que depende somente da dimensão do espaço. O ponto crític u=uE é conhecido com singularidade de Yang-Lee. para modelos unidimensionais em geral o= -1/2 quando a matriz de transferência apresentar tripla degenerescência de seus auto valores (condição necessária, mas não suficiente), a densidade dos zeros p poderá divergi com o =-2/3. Neste trabalho, nós prevemos analiticamente a existência desse novo comportamento crítico para o modelo de Ising de spin 1/2 com interações de segundo vizinhos (modelo ANNNI) e para o modelo de Blume-Emery-Griffiths e confirmamos numericamente esse fato através de calculo numérico dos zeros com alta precisão. Verificamos a existência do novo comportamento crítico para os zeros no plano complexo de outros acoplamentos da hamiltoniana além do campo magnético. Encontramos também o- -2/3 para os modelos de spins multidimensionais sobre anéis conexos e desconexos. Especulamos que uma versão tricrítica da singularidade de Yang-Lee possa estar por trás de um resultado anômalo para o expoente o obtido na literatura a partir de medições da magnetização a baixa temperatura no FeCl2 / The partition function zeros of magnetic spin models usually form continuos curves on the complex u-plane above the critical temperatur (T>Ter), where u= eH/Kt and H is the exeternal magnetic field. The zeros ui, tend to accumulate at the edges of the zeros curves. The linear density at the edges diverges as a power law [u-uE], where the exponent o defines a universality class, wich depends only on the space dimension. For the one-dimensional models o= -1/2, but when we have the triple degeneracy of the transfer matriz eigenvalues (necessary but not sufficient condition), the linear density can diverge with 0= -2/3. In this work, we analytically predict the new critical behavior for the spin 1/2 ANNNI (axial-nest-to nearest-neighbor-Ising) model and Blume-Emery-Griffiths model and we numerically confirm the existence of the new dritical behavior with o=-2/3. In order to reinforce the exixtence of the new universality class, we verify the new critical behavior on the complex magnetic field plane and on the complex plane of other couplings in the Hamiltonian. We have found the new behavior o =-2/3 also for spin models in a connected and non-connected rings. We speculate that the tricritical version of the Yang-Lee edge singularity might explain some anomalous experimental result for the exponent o obtained in the literatur from magnetisation data at low temperatures in the FeCl2

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04Bitstream added on 2014-06-13T19:21:27Z : No. of bitstreams: 1 santos_es_dr_ift.pdf: 492820 bytes, checksum: dc248eeca0c392b9f7972bb0ff08c78d (MD5) / Usando a técnica conhecida como método de integração em dimensão negativa (NDIM), calculamos as funções de 2 e 3-pontos em 1-loop e analisamos seus casos particulares de maior interesse físico. Generalizamos esta aplicação do método para o caso de n-pontos em 1-loop, obtendo uma fórmula geral dada em termos de uma função hipergeométrica generalizada. Mostramos também que esta fórmula geral pode ser obtida pela parametrização de Feynman o que aponta para uma equivalência entre estas duas abordagens bem como com o análogo via representação de Mellin-Barnes. A integral escalar associada ao diagrama 2-loop mater foi calculada usando a decomposição de integração por partes seguida do NDIM. A integral escalar não massiva em 2-loop com n-inserções de auto-energia também foi calculada. / Abstracts: Employing the technique Known as Negative Dimensional Integration Method (NDIM), we calculate he two- and three-point functions at one loop level and analyse their particular caes of greatest physical interest. We generalize this to the case of n-point functions at one loop, obtaining a general formula given in terms of a generalized hypergeometric function. We also show that this general formula can be obtained via Feynman parametrization showing that there is an equivalence between the two approaches as well as with the analogous method via Mellin-Barnes representation. The scalar integral associated with the two-loop master diagram is calculated using partial integration followed by NDIM, and massless scalar integral at two loops with n self-energy insertions is also calculated using NDIM.

Made available in DSpace on 2014-08-27T14:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-23Bitstream added on 2014-08-27T15:57:06Z : No. of bitstreams: 1 000774561.pdf: 509048 bytes, checksum: 311f20166de76fb390b9c2db0bfeb807 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em supersimetria padrão, construimos um superespaço com parâmetros 'x POT. 'mu'', 'teta', 'teta BARRA' (anti)comutantes e supercampos que dependem destes, então impomos vínculos e após de?nirmos supercampos quirais e vetorias, que são exemplos interessantes, e en?m construímos uma lagrangeana supersimétrica. Vamos aqui colocar condições mais fracas sobre os parâmetros do superespaço: agora tais parâmetros que antes eram anticomutantes vão formar uma álgebra de Cli?ord {'teta' POT. 'alfa'', 'teta' POT. 'beta'} = 'C POT. 'alfa' 'beta'' (1) e seguindo um procedimento análogo, com algumas de?nições adicionais, extenderemos nossa lagrangeana para o caso de um superespaço não-anticomutativo / In standard supersymmetry, we build a superspace with parameters 'x POT. 'mu'', 'teta', 'teta BARRA' that (anti)commute and super?elds that depend on them, then we impose constraints and de?ne chiral and vector super?elds, which are interesting examples, from which we build a supersymmetric Lagrangian. We will now impose a weaker condition on the superspace of the parameters: the ones that were anticommuting will now form a Cli?ord algebra {'teta' POT. 'alfa'', 'teta' POT. 'beta'}= 'C POT. 'alfa' 'beta'' (2) and, following an analogous procedure, with additional de?nitions, we will generalize our Lagrangian for the case of the non-anticommutative superspace

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: Marcelo Batista Hott / Banca: Denis Dalmazi / Banca: Fabrício Augusto Barone Rangel / Resumo: Nesta dissertação analisamos modelos não-lineares envolvendo campos escalares em d + 1 dimensões do espaço-tempo. Damos ênfase 'a questão da estabilidade das soluções clássicas de alguns modelos não-lineares que envolvem interação de dois campos escalares em 1 + 1 dimensões , onde mostramos nossa discordância com os argumentos de estabilidade desenvolvidos por Boya e Casahorran, e Bazeia et al., particularmente no que diz respeito ao desacoplamento das equações para as flutuações dos campos escalares. Revisamos a proposta de Bazeia et al. para eludir o argumento de Derrick. Observamos que a hamiltoniana de estabilidade expressa em d dimensões espaciais não pode ser fatorada como o produto de dois operadores adjuntos um do outro, portanto não podemos garantir que o operador hamiltoniano seja positivo definido. Por último construímos modelos efetivos de um campo escalar acoplado 'a gravidade em (4,1) dimensões do espaço. Estes modelos efetivos podem ser aplicados para o caso de cenários cosmológicos, onde o universo é tratado como imerso em uma parede de domínio em uma dimensão extra. O estudo das soluções destes modelos possui uma grande importância para a construção de cenários cosmologicos e melhor entendimento de nosso universo, como por exemplo a formação de branas espessas e a separação de branas. / Abstract: In this dissertation we analyze nonlinear models involving scalars fields in d+1 spacetime dimensions. We put emphasis on the question of the stability of classical solutions of some models, where we show our disagreement with the arguments of stability developed by Boya and Casahorran and Bazeia et al.; particularly on the decoupling of the differential equations for the fluctuations of the scalars fields. We review the proposal of Bazeia et al. to circumvent the Derrick argument. In our analysis we observe that the Hamiltonian associated to the stability of the systems in d space dimensions can not be factorized as the product of two operators which are adjoint of each other, therefore the positiveness of the Hamiltonian operator is not guaranteed. Finally we build effective models with a scalar field coupled to gravity in (4.1) dimensions of the space-time. Those models, the effective model can be applied to cosmological scenarios, where our universe is taken as imbeded in a domain wall in an extra dimension. The study of the solutions of those models has a great importance for the construction of cosmological scenarios and for the better understanding of our universe, for example, the formation of thick branes and the separation of branes. / Mestre

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Coorientador: Rodolfo Alván Casana Sifuentes / Banca: Juan Carlos Montero Garcia / Banca: Ademir Eugênio de Santana / Banca: Celso Luiz Lima / Banca: Fernando Tadeu Caldeira Brandt / Resumo: Estudamos as propriedades termodinâmicas de algumas Teorias de Campo bidimensionais: os modelos de Schwinger, Thirring e Thirring com simetria de gauge (que chamaremos de Modelo de Kondo). O estudo é baseado na aplicação sistemática do formalismo de Dirac para tratar sistemas vinculados com o intuito de estabelecer a função de Partição via formalismo de integração / Abstract: We study the thermodynamical properties of some bidimensional Quantum Field Theories: the Schwinger model, Thirring model and the gauged Thirring model. The study is based on the systematic application of the Dirac's formalism for constrained systems with the intention of establishing the Partition function via the functional integration formalism / Doutor

Resumo: O píon e o káon, como estados ligados quark-antiquark, são sistemas apropriados para o estudo de aspectos da QCD em regiões de energias baixas e intermediárias. Estes mésons vêm recebendo muita atenção, quando se usa o modelo de quark constituinte no formalismo do cone de luz para testar o regime não-perturbativo da QCD. O fator de forma eletromagnético do píon e do káon é calculado em um modelo teórico de campo pseudo-escalar com quarks constituintes, e sua estrutura é apresentada através da corrente eletromagnética extraída dos diagramas de Feynman triangulares. Utilizando tais diagramas, são obtidas as componentes "J IND.'pi'POT.+" e "J IND.'pi'POT.-"; para o píon, e as componentes "J IND.'capa'POT.+" e "J IND.'capa'POT.-"; para o káon, da corrente eletromagnética no formalismo do cone de luz. Através destas correntes, são obtidos os fatores de forma, levando-se em conta momentos transferidos baixos e intermediários. Por meio da abordagem de Feynman, além do fator de forma eletromagnético, são calculados a constante de decaimento e o raio desses mésons no formalismo do cone de luz. Uma concordância muito boa em relação aos dados experimentais é obtida. Foi mostrado que os termos de pares são essenciais para manter a covariância completa do formalismo. Este trabalho restringiu-se ao estudo dos elementos de matriz da corrente eletromagnética na camada de massa. / Abstract: The pion and kaon, as quark-antiquark bound states, are appropriate systems to study aspects of QCD at low and intermediate energy regions. The pion and kaon has indeed received much attention, being used the constituent quark model in the light-cone formalism, to check the nonperturbative regime of QCD. The electromagnetic form factor of the pion and kaon is calculated in a pseudoscalar field theoretical model whith constituent quarks, and your structure is present in terms of the eletromagnetic current extracted of the triangle diagrams. Using this diagrams, was obtained the components "J IND.'pi'POT.+" e "J IND.'pi'POT.-"; for the pion, and the "J IND.'capa'POT.+" e "J IND.'capa'POT.-"; for the kaon, of the electromagnetic current in the light-cone formalism. Following, the form factor of these mesons are obtained, considering low and intermediate transfer momenta. By means of the Feynman approach, besides of the light-cone form factor, is obtained the constat decay and charge radius for this mesons in the light-cone formalism. A fairly good agreement with experiment is obtained. It is shown that the quark-antiquark pair terms are essential for retaining full covariance. This work was restricted to the study of on-shell current matrix elements / Orientador: Lauro Tomio / Coorientador: João Pacheco B. C. de Melo / Banca: Antônio Delfino Junior / Banca: Rodolfo Alván Casana Sufientes / Mestre

Orientador: Horatiu Stefan Nastase / Banca: Robert Brandenberger / Banca: Rogério Rosenfeld / Banca: Nathan Jacob Berkovits / Banca: Luis Raul Weber Abramo / Resumo: Nesta tese a Teoria das Perturbações Cosmológicas é revisada e três tópicos originais, incluídos neste grande ramo da cosmologia teórica, são apresentados. Começamos introduzindo e deduzindo as fórmulas necessárias partindo de primeiros princípios no capítulo 2. Em seguida, no capítulo 3, estudamos em detalhe Teorias Quânticas de Campos em de Sitter que contêm correntes de spin alto. Mostramos que a existência de correntes de spin alto - mesmo em teorias com interação - pode colocar mais vínculos na função de n-pontos, tornando a teoria assintoticamente gaussiana no futuro longínquo. Este resultado pode ser interpretado como o análogo do teorema de ColemanMandula para o espaço-tempo de de Sitter. O capítulo 4 é dedicado a modelos inflacionários conformes com o campo de Higgs fazendo o papel de Inflaton. Modelos com simetria de Weyl e com simetria SO(1, 1) para valores altos da energia são construídos. Verificamos quais as condições necessárias para que se obtenha um valor arbitrário para a razão escalar tensorial, parâmetro que mede a intensidade de ondas gravitacionais primordiais em um dado modelo. Introduzimos também um acoplamento diferente do valor conforme para a interação do campo escalar com o tensor de curvatura. Isto quebra a simetria de Weyl, mas verificamos que existe um forte atrator na direção da linha de Starobinsky. No último capítulo, aplicamos o efeito do 'back reaction' dos modos com comprimentos de onda longo (maiores que o raio de Hubble) em alguns modelos inflacionários e no cenário Ekpyrótico. Checamos se este efeito pode prevenir a inflação eterna nas regiões onde efeitos estocásticos são importantes nestes modelos. Alguns apêndices, com cálculos detalhados, são incluídos no final / Abstract: In this thesis the Theory of Cosmological Perturbations is reviewed and three original topics, that are part of this huge branch of theoretical cosmology, are presented. We start by reviewing and deducing the needed formulas from first principles in chapter 2. After it, in chapter 3, we study in detail Quantum Field Theories in de Sitter spacetime that contain Higher Spin currents. We show that the existence of Higher Spin currents - even in the interacting case - can put further constraints on the n-point function, making it asymptotically gaussian in the far future. This result can be interpreted as the analog of Coleman-Mandula theorem for de Sitter spacetime. Chapter 4 is devoted to conformal inflationary models with the Higgs field playing the role of the Inflaton field. We construct models with a Weyl symmetry and a SO(1, 1) symmetry at high energies. It is verified what are the conditions to get an arbitrary value for the tensor to scalar ratio, which measures the amplitude of primordial gravitational waves in a given model. Also, we introduce a coupling, different from the conformal one, for the scalar field and the curvature tensor. This breaks the Weyl symmetry but we verify that there is a strong attractor towards the Starobinsky line. In the last chapter, we apply the back-reaction effect of long wavelength modes (modes with wavelength bigger than the Hubble radius) in some inflationary models and in the Ekpyrotic scenario. We check if this effect could prevent eternal inflation in the region where stochastic effects are important for these models. Some appendices, with detailed calculations, are also included in the end / Doutor