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 / A Quebra Espontânea de Simetria (QES) tem sido discutida em muitos cenários, tendo resultados importantes na física Teórica de Partículas, sendo motivo de extensa pesquisa e com variadas aplicações. Neste trabalho, será apresentado um modelo alternativo baseado na Ação de Fujikawa usando quartetos BRST. No primeiro capítulo, todo o ferramental para a análise da QES é discutido partindo da definição em nível clássico e por fim no regime quântico, usando o conceito de ação efetiva. A técnica de quantização de campos de calibre no U(1), presente no eletromagnetismo, foi abordada, usando o cálculo dos propagadores e seus respectivos diagramas de Feynman. Foi estudado em conjunto com esse assunto, o conceito de campos fantasmas de Fadeev-Popov e Simetria-BRST. O mecanismo de Higgs é explorado em nível quântico, sendo feita um estudo dos rearranjos dos graus de liberdade do sistema. No segundo capítulo, as propriedades dos quartetos-BRST são estudadas, bem como suas considerações sobre simetria, quando aplicadas na ação de Fujikawa usando dois cenários: (i) quando a simetria não é quebrada. (ii) A simetria é quebrada. E por fim é feita uma análise sobre os graus de liberdade do sistema.

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 / 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.

Um dos problemas teóricos mais importantes da Física de Partículas de Altas Energias é a investigação de efeitos de alta densidade na Cromodinâmica Quântica (QCD), que é a teoria que descreve as interações fortes. Tais efeitos são importantes pois determinam os observáveis em colisõesde altas energias. Em processos hadrônicos de energia suficientemente alta, espera-se a formação de sistemas densos o suficiente para que efeitos não lineares de QCD passem a ser significativos na descrição e na unitarização da seção de choque. Na descrição de processos de espalhamento de altas energias, evidências experimentais indicam que os hádrons são constituídos por partículas puntuais, as quais chamamos de pártons. Os pártons carregam uma fração x do momentum total do hádron, e são de dois tipos, quarks e glúons. Na interação entre as partículas ocorre a troca de momentum, definida como Q2. A descrição perturbativa padrão para a evolução dinâmica das distribuições de quarks q(x, Q2) e glúons g(x, Q2), pode ser dada pelas equações de evolução DGLAP, e tem obtido sucesso na descrição dos resultados experimentais para as presentes energias. Na evolução DGLAP, são considerados apenas processos de emissão, como a emissão de um glúon por um quark, o decaimento de um glúon em um par de quarks ou em um par de glúons Estes processos de emissão tendem a aumentar a densidade de pártons na região de pequeno momentum, levando a um crescimento ilimitado das distribuições partônicas para x -+ O. Assim, é esperado que o crescimento da densidade de pártons leve a interação e recombinação destas partículas, dando origem a termos não lineares nas equações de evolução. O resultado seria um processo de saturação das distribuições de pártons na região de alta energia e pequena fração de momentum. Os efeitos que dão origem à redução do crescimento das distribuições de quarks e glúons em relação a evolução linear são chamados genericamente de efeitos de sombreamento. Um dos aspectos fenomenológicosinteressantes a ser investigado no regime cinemático abordado acima é o processo Drell-Yan de alta energia, o qual consiste em processos de espalhamento pp, pA e AA com a produção de pares de léptons. Com o advento dos novos aceleradores, novos resultados experimentais estarão disponíveis na literatura relacionados com este processo. Em nosso trabalho investigamos os efeitos das correções de unitariedade em processos pp, bem como os efeitos devido a presença do meio nuclear em colisõespA e AA, nas distribuições de quarks e glúons, para a descrição da seção de choque diferencial para o processo Drell-Yan em colisõespp, pA e AA, para energias existentes nos novos aceleradores RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) e LHC (Large Ion Collider). Os efeitos de alta densidade são baseados no formalismo de Glauber-Mueller. Os resultados aqui apresentados mostram que os efeitos de alta densidade nas distribuições partônicas são importantes para altas energias, pois a descrição da seção de choque para o processo Drell-Yan, quando os efeitos de alta densidade são considerados, apresenta significativas diferenças da descrição onde não considera-se tais efeitos.

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))%