Este trabalho é dedicado ao estudo da unitariedade em teoria de campos não comuta- tiva. Inicialmente, são apresentadas as ferramentas básicas para abordar o problema da unitariedade em teorias não comutativas, incluindo as regras de corte e uma introdução à não comutatividade. Em seguida, foi feita a análise do modelo Á3 não comutativo. Empregando o esquema perturbativo usual da teoria de campos, foi verificado que o modelo é unitário quando a não comutatividade envolve apenas o espaço. Por outro lado, quando a não comutatividade envolve o espaço e o tempo verificou-se uma violação da unitariedade, fato esse bem conhecido tratando-se de teorias não comutativas. Partimos então para uma abordagem proposta na literatura, em que a teoria de perturbação é adaptada para teorias não comutativas. Dentro desse esquema, o modelo Á3 foi estudado novamente verificando assim a unitariedade para um diagrama de um laço e segunda ordem na constante de acoplamento mesmo quando a não comutatividade envolve o espaço e o tempo. Baseado nesse método, estendemos a análise para uma teoria contendo além de um campo escalar um campo fermiônico, mais precisamente o modelo de Yukawa, no qual também foi verificada a unitariedade a um laço e segunda ordem na constante de acoplamento. / This work is dedicated to study unitarity in noncommutative field theory. Initially, the basic tools to handle the problem of unitarity in noncommutative theories are discussed, including the cutting rules and an introduction to noncommutativity. Then, we analised the noncommutative Á3 model. Using the usual perturbative framework of field theory, we verified that the model preserves unitarity when the noncommutativity is restrict to the spatial coordinates. On the other hand, when the noncommutativity includes both, space and time, we found a violation of the unitarity, a well known fact in noncommutative field theory. Next, we turn to an approach proposed in the literature, in wich perturbation theory is adapted for noncommutative field theory. Whitin this approach, the Á3 model was studied again and the unitarity was verified for one loop diagram and second order in the coupling constant even in the case when noncommutativity affects both space and time. Following this, we extended the analysis to a field theory with fermionic and scalar fields, namely, Yukawa\'s model, again verifing unitarity at one loop and second order in the coupling constant.

A existência de um méson escalar-isoescalar leve, conhecido como ?, foi proposta pela primeira vez na década de 60. A partícula tinha então um papel importante na construção teórica das interações ?? mas, apesar dos esforços experimentais, ela não foi detectada nos anos que se seguiram. Essa situação foi radicalmente alterada em 2001, quando uma ressonância escalar foi descoberta nos canais ?+?- do decaimento D+ -> ?+?-?+ e recebeu o rótulo ?(500). Sua existência é bem estabelecida hoje em dia. Contudo, no tratamento dos dados dos vários grupos experimentais são empregadas expressões com pouca base teórica e, por isso, os valores de sua massa e largura ainda são mal conhecidos. Neste tipo de decaimento, a formação da ressonância pode se dar no vértice fraco. Em sua subseqüente propagação, ocorrem as chamadas interações de estado final, cuja descrição não é trivial. Normalmente, essas interações não são levadas em conta de maneira criteriosa na análise de dados experimentais. Neste trabalho introduzimos uma função _(s) que descreve a propagação e decaimento da ressonância em presença das interações de estado final. No regime elástico, a fase de _(s) é determinada pelo chamado teorema de Watson, segundo o qual ela deve ser a mesma do espalhamento. Conseguimos estabelecer, sem ambigüidades, como a informação do espalhamento deve ser usada de forma a determinar não somente a fase de _(s), mas também seu módulo. Nosso principal resultado é uma expressão para _(s) em termos da fase elástica e de uma outra fase relacionada a uma integral de loop bem controlada. Três casos particulares foram explorados numericamente: os modelos sigma linear e não linear e ainda um modelo fenomenológico que leva em conta o acoplamento de canais p´?on-p´?on e k´aon-k´aon. Em consonância com a teoria quântica de campos, nosso resultado incorpora a unitariedade, considera a ressonância como grau de liberdade explícito e representa, ainda, uma generalização do procedimento usual de unitarizacao pela matriz K. Por permitir uma ligação clara entre espalhamento e produção, a função _(s) pode ser útil na análise de dados experimentais e ajudar na determinação da posição do pólo do ? e de outras ressonâncias escalares. / The existence of a light scalar-isoscalar meson, known as ?, was suggested in the 60\'s. This particle played an important role in the theoretical construction of ?? interactions but, in spite of all experimental effort, it failed to be detected. This scenario changed radically in 2001, when a scalar-isoscalar resonance was discovered in the ?+?- channel of the D+ -> ?+?-?+ decay and was called ?(500). Nowadays, its existence is rather well established. However, in the analysis of experimental data, expressions loosely based on theory are employed and therefore its mass and width are still not well known. In this kind of decay, the production of the resonance may occur at the weak vertex. When it propagates, final state interactions take place. Usually these interactions are not properly taken into account in data analysis. In this work, we introduce a function _(s), which describes the propagation and decay of the resonance in the presence of the final state interactions. In the elastic regime, the phase of _(s) is determined by the Watson\'s theorem, which states that it must be the same as the scattering phase. We were able to establish, unambiguously, how the information from scattering should be used to determine not only the phase of _(s) but also its modulus. Our main result is an expression for _(s) in terms of the elastic phase and another one related to a well controlled loop integral. Three special cases are explored numerically, namely: the linear and non linear sigma models and a phenomenological model that takes into account the coupling between pion-pion and kaon-kaon channels. In agreement with quantum field theory, our result encompasses unitarity, treats the resonance as an explicit degree of freedom and, moreover, corresponds to a generalisation of the usual K-matrix unitarization procedure. Since it represents a clear way to relate scattering and production, our function _(s) can be useful in data analysis and may be instrumental in the determination of the pole position of the ? as well as other scalar resonances.

A existência de um méson escalar-isoescalar leve, conhecido como ?, foi proposta pela primeira vez na década de 60. A partícula tinha então um papel importante na construção teórica das interações ?? mas, apesar dos esforços experimentais, ela não foi detectada nos anos que se seguiram. Essa situação foi radicalmente alterada em 2001, quando uma ressonância escalar foi descoberta nos canais ?+?- do decaimento D+ -> ?+?-?+ e recebeu o rótulo ?(500). Sua existência é bem estabelecida hoje em dia. Contudo, no tratamento dos dados dos vários grupos experimentais são empregadas expressões com pouca base teórica e, por isso, os valores de sua massa e largura ainda são mal conhecidos. Neste tipo de decaimento, a formação da ressonância pode se dar no vértice fraco. Em sua subseqüente propagação, ocorrem as chamadas interações de estado final, cuja descrição não é trivial. Normalmente, essas interações não são levadas em conta de maneira criteriosa na análise de dados experimentais. Neste trabalho introduzimos uma função _(s) que descreve a propagação e decaimento da ressonância em presença das interações de estado final. No regime elástico, a fase de _(s) é determinada pelo chamado teorema de Watson, segundo o qual ela deve ser a mesma do espalhamento. Conseguimos estabelecer, sem ambigüidades, como a informação do espalhamento deve ser usada de forma a determinar não somente a fase de _(s), mas também seu módulo. Nosso principal resultado é uma expressão para _(s) em termos da fase elástica e de uma outra fase relacionada a uma integral de loop bem controlada. Três casos particulares foram explorados numericamente: os modelos sigma linear e não linear e ainda um modelo fenomenológico que leva em conta o acoplamento de canais p´?on-p´?on e k´aon-k´aon. Em consonância com a teoria quântica de campos, nosso resultado incorpora a unitariedade, considera a ressonância como grau de liberdade explícito e representa, ainda, uma generalização do procedimento usual de unitarizacao pela matriz K. Por permitir uma ligação clara entre espalhamento e produção, a função _(s) pode ser útil na análise de dados experimentais e ajudar na determinação da posição do pólo do ? e de outras ressonâncias escalares. / The existence of a light scalar-isoscalar meson, known as ?, was suggested in the 60\'s. This particle played an important role in the theoretical construction of ?? interactions but, in spite of all experimental effort, it failed to be detected. This scenario changed radically in 2001, when a scalar-isoscalar resonance was discovered in the ?+?- channel of the D+ -> ?+?-?+ decay and was called ?(500). Nowadays, its existence is rather well established. However, in the analysis of experimental data, expressions loosely based on theory are employed and therefore its mass and width are still not well known. In this kind of decay, the production of the resonance may occur at the weak vertex. When it propagates, final state interactions take place. Usually these interactions are not properly taken into account in data analysis. In this work, we introduce a function _(s), which describes the propagation and decay of the resonance in the presence of the final state interactions. In the elastic regime, the phase of _(s) is determined by the Watson\'s theorem, which states that it must be the same as the scattering phase. We were able to establish, unambiguously, how the information from scattering should be used to determine not only the phase of _(s) but also its modulus. Our main result is an expression for _(s) in terms of the elastic phase and another one related to a well controlled loop integral. Three special cases are explored numerically, namely: the linear and non linear sigma models and a phenomenological model that takes into account the coupling between pion-pion and kaon-kaon channels. In agreement with quantum field theory, our result encompasses unitarity, treats the resonance as an explicit degree of freedom and, moreover, corresponds to a generalisation of the usual K-matrix unitarization procedure. Since it represents a clear way to relate scattering and production, our function _(s) can be useful in data analysis and may be instrumental in the determination of the pole position of the ? as well as other scalar resonances.

Este trabalho é dedicado ao estudo da unitariedade em teoria de campos não comuta- tiva. Inicialmente, são apresentadas as ferramentas básicas para abordar o problema da unitariedade em teorias não comutativas, incluindo as regras de corte e uma introdução à não comutatividade. Em seguida, foi feita a análise do modelo Á3 não comutativo. Empregando o esquema perturbativo usual da teoria de campos, foi verificado que o modelo é unitário quando a não comutatividade envolve apenas o espaço. Por outro lado, quando a não comutatividade envolve o espaço e o tempo verificou-se uma violação da unitariedade, fato esse bem conhecido tratando-se de teorias não comutativas. Partimos então para uma abordagem proposta na literatura, em que a teoria de perturbação é adaptada para teorias não comutativas. Dentro desse esquema, o modelo Á3 foi estudado novamente verificando assim a unitariedade para um diagrama de um laço e segunda ordem na constante de acoplamento mesmo quando a não comutatividade envolve o espaço e o tempo. Baseado nesse método, estendemos a análise para uma teoria contendo além de um campo escalar um campo fermiônico, mais precisamente o modelo de Yukawa, no qual também foi verificada a unitariedade a um laço e segunda ordem na constante de acoplamento. / This work is dedicated to study unitarity in noncommutative field theory. Initially, the basic tools to handle the problem of unitarity in noncommutative theories are discussed, including the cutting rules and an introduction to noncommutativity. Then, we analised the noncommutative Á3 model. Using the usual perturbative framework of field theory, we verified that the model preserves unitarity when the noncommutativity is restrict to the spatial coordinates. On the other hand, when the noncommutativity includes both, space and time, we found a violation of the unitarity, a well known fact in noncommutative field theory. Next, we turn to an approach proposed in the literature, in wich perturbation theory is adapted for noncommutative field theory. Whitin this approach, the Á3 model was studied again and the unitarity was verified for one loop diagram and second order in the coupling constant even in the case when noncommutativity affects both space and time. Following this, we extended the analysis to a field theory with fermionic and scalar fields, namely, Yukawa\'s model, again verifing unitarity at one loop and second order in the coupling constant.

Neste trabalho consideramos extensões do Modelo Padrão contendo vértices quárticos anômalos parametrizados por operadores efetivos de dimensão oito. Estes alteram o comportamento das amplitudes do tipo VV VV , onde V pode ser o fóton, o bóson Z, o bóson W ou o Higgs. Para essa extensão ser consistente, ela tem que obedecer o teorema ótico. Entretanto, as amplitudes geradas por estes operadores efetivos tendem a aumentar conforme a energia do centro de massa aumenta. Estudaremos o comportamento dessas amplitudes e determinaremos se há violação de unitariedade. Para isso utilizamos também o formalismo da base de helicidade. / In this work we consider Standard Model extensions containing anomalous quartic vertex parametrized by effective dimension-eight operators. These modify the behaviour of the scat- tering amplitudes VV VV , where V can be photon, Z boson, W boson and Higgs. To this extension be consistent, it has to obey the optical theorem. However, the amplitudes generated by these effective operators tends to grow as the center of mass energy increase. We will study the behaviour of these amplitudes and we will determine if there is unitarity violation. For this it was also used the helicity base formalism.

Neste trabalho consideramos extensões do Modelo Padrão contendo vértices quárticos anômalos parametrizados por operadores efetivos de dimensão oito. Estes alteram o comportamento das amplitudes do tipo VV VV , onde V pode ser o fóton, o bóson Z, o bóson W ou o Higgs. Para essa extensão ser consistente, ela tem que obedecer o teorema ótico. Entretanto, as amplitudes geradas por estes operadores efetivos tendem a aumentar conforme a energia do centro de massa aumenta. Estudaremos o comportamento dessas amplitudes e determinaremos se há violação de unitariedade. Para isso utilizamos também o formalismo da base de helicidade. / In this work we consider Standard Model extensions containing anomalous quartic vertex parametrized by effective dimension-eight operators. These modify the behaviour of the scat- tering amplitudes VV VV , where V can be photon, Z boson, W boson and Higgs. To this extension be consistent, it has to obey the optical theorem. However, the amplitudes generated by these effective operators tends to grow as the center of mass energy increase. We will study the behaviour of these amplitudes and we will determine if there is unitarity violation. For this it was also used the helicity base formalism.