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dc.creatorThiel, Maurício
dc.date.accessioned2023-07-11T21:30:04Z
dc.date.available2023-07-11T21:30:04Z
dc.date.issued2013-05-06
dc.identifier.citationTHIEL, Maurício. Produção dupla do bóson Z e de quarks pesados como assinaturas de dimensões extras no grande colisor de hádrons. 2013. 54f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-graduação em Física. Instituto de Física e Matemática. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2013.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/9791
dc.description.abstractThe understanding of the Quantum Chromodynamics (QCD) - theory which describes the strong interactions - and the Quantum Gravity - the Gravitation at microscopic level - are currently two of the great theorical challenges. In order to understand these challenges some authors proposed the existence of extra dimensions in the Nature, which would be compacted and not visible on the macroscopic level, but the effects would be manifest in ultrarelativistic collisions. We consider in this dissertation two particular processes in the extra dimension effects can be relevant in current colliders: the black hole production and the double Z boson production. In the first process, black holes (BH) could be produced in proton-proton collisions in the Large Hadron Collider (LHC), future colliders or ultrahigh- energy cosmic rays. The BH is an object characterized by its mass and temperature wich also characterizes the evaporation process. All kind of particles should be produced in this process. Our goal in this dissertation is to study the BH production for energies of LHC and future colliders, and its evaporation rate in heavy quarks. In this work we calculate the cross section for the heavy quark production considering a simple model to describe the BH production. We compare these estimate with those obtained using QCD. Ultimately, we study the dependence of our results in the Planck and black hole mass. Our results indicate if there are extra dimensions in the Nature there is a high rate of black hole production at the LHC and their evaporation in top quark can be a good observable of these dimensions. Otherwise, evaporation in top quark only will be a good observable in future colliders and ultra-high-energy cosmic rays. Another implication of the large extra dimension model is that processes mediated by a graviton will be amplified. We study the double Z boson production, mediated by gravitons, in inclusive and exclusive processes, at LHC. Our results indicate that for small values of Planck mass the inclusive production in competitive with the Standard Model production. On the other hand, the exclusive production becomes of great interest because the double Z production by the gluon-gluon interaction does not occur at leading order in the Standard Model. Our results indicate that is a good observable when we consider the Planck mass on the order of 2 TeV.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectFísicapt_BR
dc.subjectModelo ADDpt_BR
dc.subjectBuracos negrospt_BR
dc.subjectProdução do bóson Zpt_BR
dc.subjectPhysicspt_BR
dc.subjectADD Modelpt_BR
dc.subjectBlack holespt_BR
dc.subjectZ boson productionpt_BR
dc.titleProdução dupla do bóson Z e de quarks pesados como assinaturas de dimensões extras no grande colisor de hádronspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.advisor-co1Sauter, Werner Krambeck
dc.description.resumoA compreensão da Cromodinâmica Quântica (QCD) - teoria que descreve as interações fortes - e da Gravitação Quântica - a Gravitação a nível microscópico - são dois dos grandes desafios teóricos da atualidade. Para ajudar no entendimento destes dois desafios alguns autores propuseram a existência de dimensões extras na Natureza, as quais estariam compactadas e não seriam visíveis a nível macroscópico, mas cujos efeitos poderiam se manifestar em processos de colisão de partículas ultrarelativísticas. Consideramos nesta dissertação dois processos particulares em que efeitos de dimensões extras são relevantes nos colisores atuais: a produção de buracos negros e a produção dupla do bóson Z. No primeiro processo temos que buracos negros (BN ou black holes, BH) poderiam ser produzidos em colisões próton-próton que são realizada no experimento denominado Grande Colisor de Hádrons (LHC), em futuros colisores e em raios cósmicos ultraenergéticos. O BN é um objeto que é caracterizado por sua massa e temperatura, as quais definem o processo de evaporação do mesmo. Em princípio, todos os tipos de partículas deverão ser emitidos durante a evaporação. Um dos objetivos desta dissertação ´e estudar a produção de BN, no LHC e em uma faixa de energia correspondente a futuros colisores, e a taxa de evaporação destes especificamente em quarks pesados. Neste trabalho, calculamos a seção de choque da colisão próton-próton para a produção de quarks pesados considerando um modelo simplificado para a descrição da produção dos BNs e considerando também correções associadas a inelasticidade. Comparamos a estimativa da evaporação em quarks pesados com as predições da QCD para a produção dos mesmos. Por fim, estudamos a dependência dos resultados nos possíveis valores da massa de Planck e diferentes valores de massas dos buracos negros. Nossos resultados indicam que se existem dimensões extras grandes na Natureza, haverá uma alta taxa de produção de buracos negros no LHC e que a evaporação desses em quarks top pode ser considerado um bom observável para evidenciar tais dimensões extras se as correções de inelasticidade forem desprezíveis. Caso contrário a evaporação em quarks top só será um bom observável para futuros colisores e raios cósmicos ultraenergéticos. Uma outra implicação do modelo de dimensões extras grandes ´e o fato de que processos mediados pelo gráviton serão amplificados. Estudamos a produção dupla do bóson Z, mediada por grávitons, em processos, inclusivos e exclusivos, no LHC. No processo inclusivo analisamos a dependência dos resultados no valor da massa de Planck e no número de dimensões extras e comparamos com a produção do ponto de vista do Modelo Padrão. Nossos resultados indicam que para pequenos valores de massa de Planck as duas produções são competitivas. Por outro lado a produção exclusiva se torna de grande interesse pelo fato de que a produção dupla do bóson Z em interações gluon-gluon nao ´e prevista no Modelo Padrão em ordem dominante. Nossos resultados indicam que este ´e um bom observável quando consideramos a massa de Planck da ordem de 2TeV.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Gonçalves, Victor Paulo Barros
dc.subject.cnpq1FISICApt_BR


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