Orientador: Gastão Inácio Krein / Banca: Tobias Frederico / Banca: Sadhan Kumar Adhikari / Resumo: O mecanismo de rearranjo de tubos de fluxo predito no limite de acoplamento forte da formulação Hamiltoniana da QCD na rede foi implementado num modelo de quarks constituintes e suas consequências investigadas para o espalhamento méson-méson. O rearranjo de tubos de fluxo leva a efeitos similares aos tradicionais efeitos de troca de quarks com troca de um glúon em interações hádron-hádron. Contudo, enquanto o primeiro está relacionado ao regime de confinamento da QCD, o último está relacionado ao regime de liberdade assintótica desta teoria. Mostra-se aqui que ambos mecanismos levam a resultados qualitativamente similares quando o potencial de rearranjo pode ser escrito como a soma de interações locais quark-quark, antiquark-antiquark e quark-antiquark. Para interações gerais, não locais e de longo alcance, o rearranjo de tubos de fluxo leva a resultados qualitativa e quantitativamente diferentes dos resultados de troca de quarks com troca de um glúon. As consequências disso para a fenomenologia das interações hádron-hádron são discutidas. / Abstract: The mechanism of link rearrangement predicted in the strong coupling limit of Hamiltonian lattice QCD is implemented in a constituent quark model and its consequences for meson-meson scattering are investigated. Link rearrangement leads to effects similar to the traditional quark exchange with one gluon exchange in hadron-hadron interactions. However while the first is related to the confinement regime of QCD, the latter is related to the asymptotic freedom regime of this theory. It is shown here that both mechanisms lead to identical qualitative results when the rearrangement potential can be written as a sum of local quark-quark, antiqurk-antiquark e quark-antiquark. For general, long-range nonlocal interactions, link rearrangement leads to results qualitative and quantitatively different from those of quark exchange with one gluon exchange. The consequences of this for the phenomenology of hadron-hadron interactions are discussed. / Mestre

Orientador: Adriano Antonio Natale / Banca: Gastão Krein / Banca: Eduardo Fraga / Banca: Letícia Palhares / Banca: Marcelo Guimarães / Resumo: A presente tese é baseada em parte do trabalho realizado durante o Doutorado e diz respeito aos dois domínios da Cromodinâmica Quântica (QCD) a temperatura zero: o regime confinado, a baixas energias, e o assintoticamente livre, a altas energias. Com o objetivo de cumprir uma ponte entre estes domínios e inspirado em sugestões de aprimoramentos da série perturbativa, este trabalho investiga uma proposta para uma expansão perturbativa aprimorada, a ser um método aplicável tanto à fenomenologia da QCD quanto a estudos de seu regime não-perturbativo. A proposta consiste numa expansão em loops efetivos - um híıbrido entre equações de Schwinger-Dyson e expansão em loops usual, fazendo uso de ferramentas desta porém vestindo certas quantidades como forma de considerar seu comportamento completo dentro de loops. A tese descreve os principais avanços nesse sentido, na aplicação a funções de correlação - em particular os propagadores do gluon e do ghost, como um passo preliminar a futuras aplicações. Após lidar com questões de transversalidade do propagador do gluon e renormalizabilidade no método, a expansão em loops efetivos na sua presente forma contém gluons (dinamicamente) massivos e uma carga efetiva, além da possiblidade de uma vestimenta para o vértice de três gluons. Nesta formulação, foram obtidos resultados qualitativos razoáveis para o comportamento não-perturbativo completo dos propagadores do ghost e do gluon, e comparação com a rede é analisada. Perspectivas de curto e de mais longo prazo são discutidas / Abstract: This thesis is based on part of the work done during the Ph.D., and it concerns the two distinguished domains of Quantum Chromodynamics (QCD) at zero temperature: the low-energy, confined domain, and the high-energy, asymptotically free one. Aiming to bridge the gap between them, and inspired by suggested improvements of the QCD perturbative series, this work investigates a proposal for an improved perturbative expansion, as a method to be applicable to QCD phenomenology, as well as to nonperturbative studies. The proposal consists in an effective-loop expansion - a hybrid between Schwinger- Dyson equations and usual loop expansions, making use of the latter's framework, yet dressing certain quantities in order to account for their complete behavior inside loops. The thesis describes the main efforts on this matter, in its application to correlation functions - the gluon and ghost propagators, in particular, as a preliminary step preceding further applications. After dealing with issues as transversality of the gluon self-energy and renormalizability within the method, the present form of the effective-loop expansion contains dynamically massive gluons and an effective running charge, besides the possible dressing of the three-gluon vertex. Within this formulation, reasonable qualitative results were obtained for achieving the complete, nonperturbative behavior of the ghost and gluon propagators, and comparison with lattice is analyzed. Readily achievable and longer term prospects are also discussed / Doutor

Bibliography: pages 96-98. / BRS invariant quantum chromodynamics in a spherical cavity is developed using canonical quantization. The weak vector and axial form factors are defined, employing a classical external W- field. The Gell-Mann and Low theorem is extended to include non-diagonal matrix elements and degenerate perturbation theory. The Sucher form of the Gell-Mann and Low theorem is employed to calculate corrections of order GFg² in the weak and strong coupling constants to gA and gv for neutron beta decay. Up and down quarks are assumed massless. The gauge-independent divergences from the loop diagrams cancel each other and can be regularized dimensionally, making renormalization unnecessary. We find that the weak vector and axial current coupling constants are respectively: 9v = 1.0000 gA = 1.0883 + 0.2425 αs', where the preferred value of αs = 2.2 in the M.I.T. bag model gives gA = 1.62.

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Note:

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Orientador: Adriano Antonio Natale / Banca: Adriano Doff Sotta Gomes / Banca: Alex Gomes Dias / Resumo: Alguns aspectos da quebra de simetria quiral para quarks na representação fundamental são discutidos no contexto das equações de Schwinger-Dyson. Estudamos a equação de gap fermionica incluindo o efeito de uma massa dinêmica para os gluons. Ao estudar esta equação de gap verificamos que a intenção não é forte o suficiente para gerar uma massa dinâmica dos quarks compatível com os dados experimentais. Também discutimos como a introdução de um propagador confinante pode mudar este cenário, exatamente como foi proposto por Cornwall [1] recentemente, desta forma estudamos uma equação de gap "completa", composta pela troca de um gluon massivo e por um termo confinante; M('p POT 2') = 'M IND. c('p POT 2') + 'M IND. 1g'('p POT 2'). Encontramos soluções assintótica desta equação de gap nos casos de constante de acoplamento "constante" e "corredora". Este último caso corresponde a um aprimoramento do cálculo com constante de acoplamento "constante" feito por Doff, Machado e Natale [2] / Abstract: Some aspects of chiral symmetry breaking for quarks in the fundamental representation are discussed in the framework of the Schwinger-Dyson equations. We study the fermionic gap equation including effects of dynamical gluon mass. Studying the bifurcation equation of this gap equation we verify that the interaction is not strong enough to generate a satisfactory dynamical quark mass. We also discuss how the introduction of a confining propagator may change this scenario as recently pointed out by Cornwall [1], so we study a "complete" gap equation composed by the one-dressed-gluon exchange term and a confining term: M('p POT 2') = 'M IND. c('p POT 2') + 'M IND. 1g'('p POT 2'). We find asymptotic solutions for this gap equation in the cases of "constant coupling" and "running coupling constant". This last case is an improvement of the constant coupling calculation of Doff, Machado and Natale [2] / Mestre

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Bibliography: p. 377-382.