Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-07Bitstream added on 2014-06-13T19:12:17Z : No. of bitstreams: 1 vargasauccalla_t_dr_ift.pdf: 914143 bytes, checksum: 01581bcd9894890bd23ed615c45ab8ac (MD5) / Com o objetivo de entender como a torção descreve a interação gravitacional no contexto do Equivalente Teleparalelo da Relatividade Geral, obtemos os campos de tetrada, a conexão de Weitzenböck e o tensor de torção relativo a um espaço-tempo com simetria esférica de Schwarzschild. As mesmas grandezas são também obtidas para o caso do espaço-tempo estacionário com simetria axial de Kerr, assim como para o acoplamento spin-órbita. Mostra-se que, no limite de campo fraco, as partes tensorial e vetorial da torção de Schwarzschild combinam-se para dar o potencial newtoniano, enquanto que a torção axial, nas aproximações de campo fraco e rotação lenta, aparece como o componente gravito-magnética do campo gravitacional. A torção axial, portanto, é a responsável pelo efeito Lense-Thirring. Para o acoplamento spin-órbita, mostra-se que o acoplamento gravitacional da torção axial com o spin corresponde à interação spin-rotação, com a parte axial da torção representando a velocidade angular de rotação. Por outro lado, considerando a variedade de Weitzenböck como uma seqüência apropriada de redes discretas, composta de um número crescente de simplexos cada vez mais menores, obtém-se o análogo discreto da ação teleparalela, assim como suas correspondentes equações de campo. Para isso, assume-se que o interior de cada simplexo (polígino de Delaunay) é plano, e o comprimento l entre qualquer par de vértices serve como a variável independente, de maneira que a torção resulta localizada na hipersuperfície bidemensional (triângulo de deslocamento, ou hinge) da rede. / As an attempt to understand the mechanism through which torsion describes the gravitational interaction in the context of the teleparallel equivalent of general relativity, we obtain the tetradm the Weitzenböck connection, and the torsion fields of the spherical symmetric Schwarzschild solution. The same magnitudes are obtained for the case of the stationary axi-symmetric Kerr solution, as well as for the rotation-spin coupling. It is shown that, inthe weak field limit, the vector and the tensor parts of the Schwarzschild torsion combine themselves to yield the newtonian force, whereas in the slow-rotation and weak-field approximation, the axial torsion of the Kerr solution is shown to paly the role of the gravitomagnetic component of the gravitational field. The axial torsion, therefore, is the responsible for the Lense-Thirring effect. Concerning the spin-rotation coupling, it is shown that the gravitational coupling of the axial torsion with spin corresponds to the rotation-spin interaction, with the axial torsion playing the role of the rotational angular velocity. On the order hand, by considering the Weitzenböck manifold as the limit of a suitable sequence of discrete lattices composed of an increasing number of smaller and smaller simplices, it is obtained the discrete analogues of the teleparallel action, as well as the corrresponding simplicial vacuum field equation. This is done by considering the interior of each simplex (Delaunay lattice) as flat, and the link lengths l betwenn any pair of vertices as independent variables, so that torsions turns out to be localized in the two dimensional hypersurfaces (dislocation triangle, or hinge) of the lattice.

A observação de uma nova classe de eventos no espalhamento profundamente inelástico (D18) elétron-próton tem gerado grande interesse teórico e experimental. Estes eventos apresentam grandes intervalos na variável pseudo-rapidez ("7)sem deteção de partículas e são interpretados como oriundos de processos com caráter difrativo. A difração é descrita segundo uma base teórica fundamentada na Teoria de Regge, a qual já era utilizada na descrição das interações difrativas nas colisões hadrônicas. A Cromodinâmica Quântica (QCD) descreve com boa concordância todas as características usuais do D18, entretanto, frente a esses fenômenos novos elementos estão sendo incorporados na teoria. A questão principal é investigar se os processos difrativos são dominados pela troca da trajetória de Regge dominante, o Pomeron, ou por interações perturbativas descritas pela QCD. OS dados existentes não permitem distingüir qual a dominância e possivelmente há uma mistura de efeitos perturbativos QCD e não-perturbativos (Regge). Neste trabalho contrapomos o modelo de Regge e o Modelo Partônico para a difração. O observável físico utilizado nas análises é a função de estrutura difrativa Ff(xjp, {3,Q2). Apontamos as características e predições do Modelo Partônico para este observável. Encontramos que o modelo descreve os dados, entretanto há problemas em regiões específicas do espectro das variáveis cinemáticas. Recentes medidas da função de estrutura apresentam uma quebra de sua fatorização. No sentido de explicar esta nova característica introduzimos uma troca extra de reggeon, de caráter não-perturbativo, como uma extensão do Modelo Partônico. Os resultados mostram que a troca de reggeon é importante para {3< 0.4 e descreve bem a quebra de fatorização. Há melhoria na dependência para pequeno {3,entretanto a troca de reggeon é pouco sensível à variação do momento transferido Q2.

The aim of this research is to develop a method for expanding the Jost functions as a Taylor-type power series on the complex angular momentum plane. From this method in conjunction with the Watson transformation, we were able to express the scattering amplitude as a sum of the background and pole terms, furthermore, this method propose a way of evaluating, numerically, the pole term. To demonstrate how this method may be applied, we considered the Born approximation. We found out that the developed method improved the Born approximation at large scattering angles. Therefore, this method is useful when the di fferential cross section of the background term fails to converge to that of the exact diff erential cross section at large scattering angles. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2016. / National Research Foundation (NRF) / Physics / MSc

O Presente trabalho propôs o estudo de reações fotonucleares e fotoprodução de pions em energias intermediárias e altas usando o modelo de cascata intranuclear MCMC para a fase rápida de reação e outro algoritmo de Monte Carlo para descrever o processo de decaimento do núcleo composto via evaporação de partículas e fissão nuclear. Dentre as principais inovações implementadas no MCMC, podemos citar: i) a inclusão detalhada do canal do quase-dêuteron no intervalo 20 < Eg < 140 MeV; ii) o desenvolvimento inédito e rigoroso de um mecanismo de bloqueio de Pauli não-estocástico, avaliando as excitações partícula-buraco em tempo real na fase de pré-equilíbrio; iii) a incorporação de um critério energético de parada para a cascata; iv) a utilização de distribuições de momento apropriadas para núcleos leves (Modelo de Camadas), v) a inclusão de canais de fotoprodução do pi^0 na região da Delta (1232) e em altas energias 4,0 < Eg < 6,0 GeV e ângulos frontais e, vi) a metodologia inédita para avaliar as interações de estado final de mésons e ressonâncias com o núcleo via cenário de espalhamentos múltiplos. O mecanismo do quase-dêuteron reproduz satisfatoriamente as seções de choque totais de fotoabsorção e as multiplicidades médias de nêutrons emitidos em núcleos pesados, interpretando qualitativamente as seções de choque para os canais de eletrodesintegração (e,xnyp) do 232Th. A contribuição de um possível processo de fotoabsorção por poucos corpos no 232Th é analisada via canal de fotofissão. Os cálculos das distribuições angulares na fotoprodução incoerente do pi^0 para o 12C e 208Pb em energias intermediárias estão em ótimo acordo com dados experimentais obtidos no Microtron de Mainz (MAMI). Os resultados para as seções de choque das distribuições angulares do pi^0 em altas energias servirão como referência na Colaboração PrimEx no Jefferson Laboratory Facility, propiciando a separação da parte incoerente das demais contribuições nucleares e eletromagnéticas e auxiliando na determinação precisa da meia-vida do decaimento radiativo pi^0 --> GG. / Photonuclear reactions and pion photoproduction at intermediate and high energies have been studied using the multicollisional intranuclear cascade model (MCMC) for the rapid reaction step and another Monte Carlo algorithm to describe the de-excitation of the compound nucleus via particle evaporation and nuclear fission. The new features of the MCMC are: i) the detailed inclusion of the quasideuteron channel in the range 20 < Eg < 140 MeV; ii) the development of a rigorous and completely new non stochastic Pauli blocking mechanism, taking into account particle - hole excitations during the pre-equilibrium stage; iii) the incorporation of an energetic criterion to stop de cascade; iv) the employment of an appropriate momentum distribution for light nuclei (Shell Model); v) the inclusion of pi^0 photoproduction channels in the Delta (1232) region and at high energies 4.0 < Eg < 6.0 GeV and forward angles, and vi) the new methodology to evaluate the pion-nucleus and Delta - nucleus Final State Interactions via a multiple scattering scenario. The quasideuteron mechanism reproduces the total photoabsorption cross sections and neutron multiplicities in heavy nuclei, giving a qualitative interpretation for the cross sections of the electrodisintegration channels (e,xnyp) from 232Th. The contribution of a possible few body photoabsorption process in 232Th is evaluated via fission channel. The calculations of the pi^0 angular distributions for incoherent production at intermediate energies for 12C and 208Pb are in excellent agreement with the experimental data of the Mainz Microtron (MAMI). The results of the pi^0 angular distributions at higher energies will be reference for the PrimEx Collaboration at the Jefferson Laboratory Facility, propitiating the separation of the incoherent part from the remaining nuclear and electromagnetic contributions and helping to perform a high precision measurement of the pi^0 to gamma-gamma radiactive decay width.

O Presente trabalho propôs o estudo de reações fotonucleares e fotoprodução de pions em energias intermediárias e altas usando o modelo de cascata intranuclear MCMC para a fase rápida de reação e outro algoritmo de Monte Carlo para descrever o processo de decaimento do núcleo composto via evaporação de partículas e fissão nuclear. Dentre as principais inovações implementadas no MCMC, podemos citar: i) a inclusão detalhada do canal do quase-dêuteron no intervalo 20 < Eg < 140 MeV; ii) o desenvolvimento inédito e rigoroso de um mecanismo de bloqueio de Pauli não-estocástico, avaliando as excitações partícula-buraco em tempo real na fase de pré-equilíbrio; iii) a incorporação de um critério energético de parada para a cascata; iv) a utilização de distribuições de momento apropriadas para núcleos leves (Modelo de Camadas), v) a inclusão de canais de fotoprodução do pi^0 na região da Delta (1232) e em altas energias 4,0 < Eg < 6,0 GeV e ângulos frontais e, vi) a metodologia inédita para avaliar as interações de estado final de mésons e ressonâncias com o núcleo via cenário de espalhamentos múltiplos. O mecanismo do quase-dêuteron reproduz satisfatoriamente as seções de choque totais de fotoabsorção e as multiplicidades médias de nêutrons emitidos em núcleos pesados, interpretando qualitativamente as seções de choque para os canais de eletrodesintegração (e,xnyp) do 232Th. A contribuição de um possível processo de fotoabsorção por poucos corpos no 232Th é analisada via canal de fotofissão. Os cálculos das distribuições angulares na fotoprodução incoerente do pi^0 para o 12C e 208Pb em energias intermediárias estão em ótimo acordo com dados experimentais obtidos no Microtron de Mainz (MAMI). Os resultados para as seções de choque das distribuições angulares do pi^0 em altas energias servirão como referência na Colaboração PrimEx no Jefferson Laboratory Facility, propiciando a separação da parte incoerente das demais contribuições nucleares e eletromagnéticas e auxiliando na determinação precisa da meia-vida do decaimento radiativo pi^0 --> GG. / Photonuclear reactions and pion photoproduction at intermediate and high energies have been studied using the multicollisional intranuclear cascade model (MCMC) for the rapid reaction step and another Monte Carlo algorithm to describe the de-excitation of the compound nucleus via particle evaporation and nuclear fission. The new features of the MCMC are: i) the detailed inclusion of the quasideuteron channel in the range 20 < Eg < 140 MeV; ii) the development of a rigorous and completely new non stochastic Pauli blocking mechanism, taking into account particle - hole excitations during the pre-equilibrium stage; iii) the incorporation of an energetic criterion to stop de cascade; iv) the employment of an appropriate momentum distribution for light nuclei (Shell Model); v) the inclusion of pi^0 photoproduction channels in the Delta (1232) region and at high energies 4.0 < Eg < 6.0 GeV and forward angles, and vi) the new methodology to evaluate the pion-nucleus and Delta - nucleus Final State Interactions via a multiple scattering scenario. The quasideuteron mechanism reproduces the total photoabsorption cross sections and neutron multiplicities in heavy nuclei, giving a qualitative interpretation for the cross sections of the electrodisintegration channels (e,xnyp) from 232Th. The contribution of a possible few body photoabsorption process in 232Th is evaluated via fission channel. The calculations of the pi^0 angular distributions for incoherent production at intermediate energies for 12C and 208Pb are in excellent agreement with the experimental data of the Mainz Microtron (MAMI). The results of the pi^0 angular distributions at higher energies will be reference for the PrimEx Collaboration at the Jefferson Laboratory Facility, propitiating the separation of the incoherent part from the remaining nuclear and electromagnetic contributions and helping to perform a high precision measurement of the pi^0 to gamma-gamma radiactive decay width.

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A discrete formalism for General Relativity was introduced in 1961 by Tulio Regge in the form of a piecewise-linear manifold as an approximation to (pseudo-)Riemannian manifolds. This formalism, known as Regge Calculus, has primarily been used to study vacuum spacetimes as both an approximation for classical General Relativity and as a framework for quantum gravity. However, there has been no consistent effort to include arbitrary non-gravitational sources into Regge Calculus or examine the structural details of how this is done. This manuscript explores the underlying framework of Regge Calculus in an effort elucidate the structural properties of the lattice geometry most useful for incorporating particles and fields. Correspondingly, we first derive the contracted Bianchi identity as a guide towards understanding how particles and fields can be coupled to the lattice so as to automatically ensure conservation of source. In doing so, we derive a Kirchhoff-like conservation principle that identifies the flow of energy and momentum as a flux through the circumcentric dual boundaries. This circuit construction arises naturally from the topological structure suggested by the contracted Bianchi identity. Using the results of the contracted Bianchi identity we explore the generic properties of the local topology in Regge Calculus for arbitrary triangulations and suggest a first-principles definition that is consistent with the inclusion of source. This prescription for extending vacuum Regge Calculus is sufficiently general to be applicable to other approaches to discrete quantum gravity. We discuss how these findings bear on a quantized theory of gravity in which the coupling to source provides a physical interpretation for the approximate invariance principles of the discrete theory. / by Jonathan Ryan McDonald. / Vita. / Thesis (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2009. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2009. Mode of access: World Wide Web.

In this thesis we offer a broad introduction into loop quantum gravity against the backdrop of the quantum gravity research as a whole. We focus on both the canonical and covariant version of the theory. In the latter version we investigate the dynamics of some simple configurations in the simplified setting of Ponzano-Regge model. We ascertain that the naïve approach to define a consistent dynamics, where the path integral's partition function is computed as a sum of amplitudes corresponding to all boundary and bulk states, fails in this case, on account of an appearance of divergences. This opens up space for the utilization of some more sophisticated methods.

La décennie passée a vu une forte évolution de l'étude de la structure des hadrons par les processus exclusifs, permettant d'accéder à une description plus complète de cette structure. Les processus exclusifs incluent la diffusion Compton profondément virtuelle, ainsi que la production exclusive de mesons à haute énergie. Ce document s'attache particulièrement à ce dernier, et plus particulièrement à la production exclusive de pions neutres. Cette thèse décrit l'analyse des événements en triple coïncidence H(e,e'gamma gamma)X, qui fut un sous produit abondant de l'expérience DVCS qui a eu lieu durant l'automne 2004 dans le Hall A au Jefferson Laboratory, afin d'extraire la section efficace de ep → epπ0 . Cette section efficace a été mesurée à deux valeurs de quadrimoment de tranfert Q2 =1.9 GeV2 et Q2 =2.3 GeV2 . La précision statistique accomplie pour ces mesures est meilleure que 5 %. Le domaine cinématique permet d'étudier l'évolution en Q2 et en W de la section efficace. Ces résultats ont été comparés avec des calculs inspirés de la phénoménologie de Regge, ainsi qu'avec les prédictions du formalisme des distributions de partons généralisées. Une interprétation dans le cadre de la diffusion profondément inélastique semi-inclusive est également discutée.

Models of geometry that are intrinsically quantum-mechanical in nature arise from the recoupling theory of space-time symmetry groups. Roger Penrose constructed such a model from SU(2) recoupling in his theory of spin networks; he showed that spin measurements in a classical limit are necessarily consistent with a three-dimensional Euclidian vector space. T. Regge and G. Ponzano expressed the semi-classical limit of this spin model in a form resembling a path integral of the Einstein-Hilbert action in three Euclidian dimensions. This thesis gives new proofs of the Penrose spin geometry theorem and of the Regge-Ponzano decomposition theorem. We then consider how to generalize these two approaches to other groups that give rise to new models of quantum geometries. In particular, we show how to construct quantum models of four-dimensional relativistic space-time from the re-coupling theory of the Poincare group.