Comportamento infravermelho do propagador do glúon na rede

Investigamos o comportamento infravermelho do propagdor do glúon,no calibre de Ladau, em três dimensões (2+1) para teoria Yang-Mills SU (2) (YM23 )usando simulações em redes euclidianas de grande volume(403, 803, 1403). Obtemos indicações bastante fortes de que esse propagador tende a valor infinito para momentum nulo,decrescendo, a partir de ~350 MeV, com , expoente crítico κ ~ 0.6. Comparações com predições analíticas não-perturbativas mostram boa concordância e sugerem existência de pólos imaginários no propagador.Obtemos clara evidência de violação em YM23, condição suficiente para o confinamento de cor.

Produção de quarkonium : aspectos perturbativos e não-perturbativos da QCD

Neste trabalho de tese investigamos o papel de dinâmica perturbativa e não-perturbativa da Cromodinâmica Quântica, a teoria das interações fortes, em processos de produção de quarks pesados e de quarkonium-estados ligados de um par de quarks pesados. Um aspecto importante na produção de quarks pesados consiste no tratamento de ordens mais altas em QCD perturbativa, que abordamos por meio de elementos de matriz QCD em segunda ordem dominante (NLO) e através de um gerador de eventos Monte Carlo, mais útil fenomenologicamente, onde a produção perturbativa de pares Q Q e obtida utilizando elementos de matriz em ordem dominante e a aproximação de chuveiros partônicos de processos em ordens mais altas. Os processos suaves formando estados ligados de quarkonium são descritos em termos do modelo de evaporação de cor (CEM), ou alternativamente através do modelo de interações suaves de cor (SCI) e do modelo da lei das áreas generalizado (GAL). Neste trabalho, calculamos as distribuições em xF e p? para o J= e 0 em hadroprodução em alvo xo e no colisionador p p do Tevatron. Outros observáveis como a seção de choque total para J= , 0 e charme aberto tamb em são reproduzidos. Além disso, extrapolamos os modelos para descrever a produção de J= e no futuro colisionador LHC, onde as taxas de produção de J= estão at e uma ordem de magnitude acima de outra predição da literatura, o qual pode implicar em J= ser um ru do não negligenciável para estudos de violação da simetria CP no LHC. Além disso, com o objetivo de descrever as taxas de produção relativas entre os vários estados de charmonium, desenvolvemos um modelo para o mapeamento do espectro contínuo de massas do par c c produzido perturbativamente, nas ressonâncias de charmonium, onde introduzimos uma correlação entre a massa invariante do par produzido perturbativamente e a massa física do estado de charmonium. Outra abordagem importante ao estudo dos aspectos perturbativos e não-perturbativos da QCD na produção de quarks pesados e o formalismo de fatorização k?, o qual investigamos em processos de fotoprodução de charme e bottom, com ênfase em resultados de um modelo de saturação. Efeitos de evolução DGLAP tamb em são estudados, considerando a derivada da distribuição de glíuons. Analisamos em detalhe seções de choque totais e distribuições em pT , mostrando as regiões de validade de cada descrição. Através do estudo de vários aspectos perturbativos e não-perturbativos da QCD, este trabalho de tese contribui para um melhor entendimento da conexão entre essas duas dinâmicas.

Supressão de J/[psi] em processos próton-núcleo e núcleo-núcleo devido aos efeitos de alta densidade

A supressão da produção do méson J/Ψ em colisões de íons pesados tem sido apontada como um sinal da formação de um estado desconfinado da matéria - o Plasma de Quarks e Glúons. Este sinal, por em, não e inequívoco e muitos modelos, que não assumem a formação do plasma, podem descrever igualmente bem os resultados da colaboração NA50, no CERN, que apontou uma supressão anômala, não explicada pela absorção nuclear, nas colisões mais centrais entre íons de chumbo. De modo geral, estes modelos, considerando ou não a formação do plasma, procuram explicar os resultados experimentais através de mecanismos que causam a supressão no estado final da colisão, isto e, mecanismos que agem sobre as partículas produzidas na colisão. Por outro lado, para núcleos pesados e em processos envolvendo altas energias, as distribuições partônicas nucleares são alteradas em relação as distribuições para nucleons livres. Estas alterações ocorrem devido ao fato das dimensões do nucleon serem um limite geométrico para o crescimento das distribuições - seu vínculo de unitariedade - pois o meio nuclear, em altas energias, apresenta uma alta densidade partônica. A existência deste vínculo de unitariedade requer modificações das distribuições partônicas, o que deve ser considerado nos cálculos das seções de choque nucleares. Tais modificações afetam a produção de hádrons no estado final, diminuindo sua taxa de produção. Nesse trabalho, investigamos a inclusão dos efeitos de alta densidade nas distribuições partônicas para o tratamento da supressão de J/Ψ em colisões envolvendo alvos nucleares. Estes efeitos são decorrentes do aumento da distribuição de glúions na região de pequeno x (altas energias). A evolução DGLAP, que considera apenas a emissão de pártons, prevê um crescimento ilimitado da distribuição de glúons nesta região, quebrando assim o vínculo da unitariedade. Por isso, o mecanismo de recombinação partônica passa a contribuir para restaurar a unitariedade. Estes efeitos de recombinação, basicamente, são tratados como os efeitos de alta densidade referidos nesse trabalho, alterando as distribuições partônicas nucleares. Utilizamos processos próton-núcleo para estimar a magnitude destes efeitos, uma vez que estes processos não apresentam um meio nuclear tão denso quanto o proporcionado por colisões núcleo-núcleo. Esta premissa torna os processos próton-núcleo testes mais confiaveis para a investigação dos efeitos de alta densidade. Analisamos em especial a razão entre as taxas de produção do méson J/Ψ e do par de léptons, via processo Drell- Yan, uma vez que este observável e utilizado para apontar a supressão na produção de J/Ψ . Estendemos esta análise para processos núcleo-núcleo, onde novos mecanismos de supressão, entre eles a formação do Plasma de Quarks e Glúons são esperados. Os resultados aqui apresentados mostram que a inclusão dos efeitos de alta densidade introduz uma supressão adicional na produção de J/Ψ , que se torna mais significativa com o aumento da energia do processo. Nossa conclusão e, portanto, que estes efeitos devem ser incorporados na análise deste sinal em experimentos realizados em RHIC e LHC.

Uma nova assinatura para glueballs

A representação de Fock-Tani é um formalismo de teoria de campos para tratar problemas envolvendo simultaneamente partículas compostas e seus constituintes. O formalismo foi originalmente desenvolvido para tratar problemas de física atômica e mais tarde estendido para problemas da física hadrônica. Nesta dissertação, inicialmente apresentamos uma revisão da Cromo dinâmica Quântica e dos modelos de quarks e de glúons constituintes. Revisamos também a representação de Fock-Tani para mésons e buscamos estendê-Ia para estados exóticos, mais precisamente para glueballs. Neste formalismo uma mudança de representação é implementada através de um operador unitário, tal que estados de glueballs no espaço de Fock, compostos por um par glúon-glúon, sejam descritos em termos de operadores de campo de glueballs elementares em um espaço de Hilbert estendido. A aplicação do operador unitário a um Hamiltoniano microscópico de gluons leva a um Hamiltoniano efetivo que descreve todos os possíveis processos envolvendo glúons e glueballs. Esse Hamiltoniano efetivo é utilizado para estudar as interações entre glueballs à baixa energia em um modelo de glúons constituintes, que interagem através da troca de um glúon virtual e são confinados por um potencial fenomenológico O méson J?C = 0++ pode ser descrito de duas formas completamente diferentes. Na primeira forma ele é descrito da maneira usual como sendo composto por um par qq. Na segunda abordagem este mesmo méson é descrito como sendo constituido por dois glúons (glueball). Também estudamos nesta dissertação o méson 2++ no mesmo contexto. Os resultados obtidos nesta dissertação indicam que o méson qq precisaria ter um raio quase igual ao dobro do respectivo raio do glueball para que suas seções de choque de espalhamento elástico fossem equivalentes. As diferenças acentuadas encontradas nas seções de choque de espalhamento elástico méson-méson e glueball-glueball, podem ser interpretadas como uma nova assinatura de glueballs.

Gauge invariance, color-octet vector resonances and double technieta production at the Tevatron

We show that the usual vector meson dominance method does not apply directly to the mixing of a color-octet vector boson (color-octet technirho) with the gluon because of gauge invariance. We propose a gauge invariant method where one works in a physical basis with mass eigenstate fields, As a result, we show that the physical technirho does not couple to two gluons, contrary to the general belief, Consequences for the production of a pair of color-octet, isosinglet technipions (technietas) at Fermilab is analyzed by means of a simulation of the signal and background, including kinematical cuts. We find that the signal is too small to be observed. (C) 2001 Published by Elsevier B.V. B.V.

Two-photon final states in peripheral heavy ion collisions

We discuss processes leading to two photon final states in peripheral heavy ion collisions at RHIC. Due to the large photon luminosity we show that the continuum subprocess gamma gamma -> gamma gamma can be observed with a large number of events. We study this reaction when it is intermediated by a resonance made of quarks or gluons and discuss its interplay with the continuum process, verifying that in several cases the resonant process ovewhelms the continuum one. It is also investigated the possibility of observing a scalar resonance (the sigma meson) in this process. Assuming for the sigma, the mass and total decay width values recently reported by the E791 Collaboration we show that RHIC may detect this particle in its two photon decay mode if its partial photonic decay width is of the order of the ones discussed in the literature.

Thermodynamics of quasi-particles

We present in this work a generalization of the solution of Gorenstein and Yang for a consistent thermodynamics for systems with a temperature dependent Hamiltonian. We show that there is a large class of solutions, work out three particular ones. and discuss their physical relevance. We apply the particular solutions for an ideal gas of quasi-gluons, and compare the calculation to lattice and perturbative QCD results. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermodynamics of quasi-particles at finite chemical potential

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Search for the Standard Model Higgs Boson in the H -> WW -> lvq '(q)over-bar Decay Channel

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Measurement of the rapidity and transverse momentum distributions of Z bosons in pp collisions at root(s)=7 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

How may confinement affect technicolour?

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Quark matter in a QCD Coulomb gauge quark model

In this communication we present results of a study of chiral symmetry in quark matter using an effective Coulomb gauge QCD Hamiltonian. QCD in Coulomb gauge is convenient for a variational approach based on a quasiparticle picture for the transverse gluons, in which a confining Coulomb potential arises naturally. We show that such an effective Hamiltonian predicts chiral restoration at too low quark densities. Possible reasons for such deficiency are discussed.

Search for a Higgs boson in the decay channel H -> ZZ((*)) -> q(q)over-barl(-)l(+) in pp collisions at root s=7 TeV

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

THRESHOLD EFFECTS ON HEAVY QUARK PRODUCTION IN GAMMA-GAMMA-INTERACTIONS

The exchange of gluons between heavy quarks produced in e+e- interactions results in an enhancement of their production near threshold. We study QCD threshold effects in gammagamma collisions. The results are relevant to heavy quark production by beamstrahlung and laser backscattering in future linear collider experiments. Detailed predictions for top-, bottom-, and charm-quark production are presented.

DIFFRACTION AND THE GLUON MASS

We recently proposed a QCD Pomeron described by the exchange of two nonperturbative gluons characterized by a dynamically generated gluon mass. It is shown here that data on elastic scattering, exclusive rho production in deep inelastic scattering, and the J/psi-nucleon total cross section can be successfully described in terms of a single gluon mass m(g) congruent-to 0.37 GeV. We observe that the total cross sections of hadrons with small radii, such as J/psi, have a marked dependence on the effective gluon mass.