Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
Efeitos de violação de Lorentz não-mínima na Eletrodinâmica Quântica
LUIZ HENRIQUE DE CAMPOS BORGES
TESE
25/02/2016

Operadores contendo derivadas superiores não estão incluídos no Modelo Padrão Estendido (SME) e podem ter relevância na busca por uma teoria que opere na escala de Planck. Nessa tese de doutorado investigamos algumas consequências físicas no regime de baixas energias devido a violação de Lorentz (Lorentz violation, ou LV) gerada por operadores desse tipo. Começamos com um modelo constituído pelo campo fermiônico carregado e massivo , pelo campo do fóton A e pelo campo do tipo áxion (ALP ou axion-like-particle) . A LV aparece através dos acoplamentos não mínimos Fd e 5=b , onde d e b são os vetores constantes responsáveis pela introdução da LV. Assumimos que o campo fermiônico tem massa muito grande, e integramos a ação efetiva no campo do férmion, obtendo então como correção quântica de uma laço uma interação efetiva a baixa energia entre o campo do fóton e o campo do ALP, que resulta ser do mesmo tipo de interação que tem sido investigado em pesquisas experimentais atuais. Em seguida, estudamos outras consequências da interação Fd por meio correções quânticas de um laço, agora exclusivamente no setor de fóton. Mostramos que tal interação LV é responsável por gerar na ação efetiva operadores LV com derivadas superiores. Dentre as correções quânticas geradas consideramos a correção até primeira ordem no parâmetro LV d, juntamente com as correções não lineares de mais baixa ordem, e investigamos efeitos da LV na propagação de ondas eletromagnéticas em uma região contendo um campo magnético forte e constante. Por fim investigamos consequências físicas adicionais da interação Fd por meio das interações entre fontes externas intermediadas pelo campo eletromagnético, onde discutimos os principais fenômenos físicos que emergem dessa teoria e que não são contemplados na teoria de Maxwell usual.

Violação de Lorentz;Axion-like-particles;Lagrangeana de Euler-Henseinberg
Higher derivatives operators are not included in the Standard Model Extension (SME) and they can have relevance in the search by a theory which operates in the Planck energy scale. In this PhD thesis we investigate some physical consequences in the low energy regime due to LV which was generated by this kind of operators. We start with a model in the high energy regime that is constituted by the charged massive fermionic field , by the photon field A and by the axion-like-particle (ALP) field . The LV appear in our model due to the two couplings Fd and 5=b , where d and b are the constant vectors responsible for introducing the LV. We assume the fermion mass to be very high and we integrate the effective action in the fermion field, obtaining as one-loop quantum correction an effective interaction in the low energy regime between the photon field and ALP field, which we show to be of the same form as the one studied in current experimental searches. Then, we study other physical consequences of the interaction Fd through one-loop quantum corrections in the pure photon sector. We show that such LV interaction generates in the effective action Lorentz violating higher derivatives operators. Among the generated quantum corrections we consider the ones of the first order in the LV parameter d; together with the lowest order non-linear corrections, and we investigate the effects of the LV in the electromagnetic wave propagation in a region with a strong, constant magnetic field. To finish, we investigate additional physical consequences of the interaction Fd through interactions between external sources intermediated by the electromagnetic field, where we discuss the main physical phenomena that emerge of this theory which have no counterpart in Maxwell theory.
Lorentz Violation;Axion-like-particles;Euler-Heinsenberg Lagrangian
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

FÍSICA
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Banca Examinadora

ALYSSON FABIO FERRARI
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ADRIANO ANTONIO NATALE Docente - PERMANENTE
MARCELO OTAVIO CAMINHA GOMES Participante Externo
JOSE KENICHI MIZUKOSHI Docente - COLABORADOR
BRUTO MAX PIMENTEL ESCOBAR Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 2
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 13
FUNDACAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SAO PAULO - Bolsa de Doutorado 33

Vínculo

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Não