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FISICA DE ALTAS ENERGIAS



5 tesis en 1 páginas: 1
  • LAGRANGIANOS EFECTIVOS EN TEORÍAS CON DIMENSIONES EXTRAS .
    Autor: RUIZ CEMBRANOS JOSÉ ALBERTO.
    Año: 2003.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: FÍSICA.
    Centro de realización: FACULTAD DE CC. FÍSICAS.
    Resumen: En la presente tesis doctoral se han estudiado ciertos modelos en los que se supone que todos los campos del Modelo Estándar están confinados en una hipersuperficie de dimensión tres o 3-brana, inmersa en un espacio total de dimensión superior. Esta tesis doctoral se ha centrado en el estudio de la fenomenología asociada a dicha brana. Debido a que el mecanismo responsable de su creación es en principio desconocido, hemos asumido que su dinámica puede ser descrita mediante una acción efectiva. El resultado de esta hipótesis, es que se consigue una teoría que describe las fluctuaciones de la brana a bajas energías de forma muy general e independiente de los detalles que conformasen un modelo concreto dentro de este tipo de escenarios. Desde el punto de vista de la 3-brana, estas fluctuaciones pueden interpretarse como nuevas partículas pseudoescalares conocidas con el nombre de branones. Para branas flexibles, constituyen los nuevos grados de libertad relevantes a baja energía. De hecho, el carácter flexible de la brana suprime el acoplamiento de las excitaciones de Kaluza-Klein de los campos que tengan acceso al espacio total. Los branones pueden interpretarse como los autoestados de masa de las oscilaciones de la brana en el espacio extra, su masa es nula únicamente en casos ideales en los cuales las isometrías del espacio extra no están explícitamente rotas, sino solo de forma espontánea por la presencia de la brana. En tal caso pueden identificarse con los bosones de Goldstone de este esquema de ruptura de simetría. La acción efectiva deducida para los branones no solo sirve para estudiar sus autointeracciones, sino que describe su acoplamiento con los campos del Modelo Estándar (ME). Esto permite su búsqueda en colisionadores de partículas. Por otra parte, su débil acoplamiento, elevada masa y estabilidad, los hace candidatos a materia oscura, aspecto al que también se ha dedicado una parte importante de esta tesis. Finalmente, se han estudiado solitones topológicos de tipo skyrmion. Se han analizado sus principales propiedades, y se han relacionado con otro tipo de defectos, que hemos denominaod estado envuelto.
  • DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA DE DETECTORES DE RADIACIÓN DE SILICIO DE MICROPISTAS PARA APLICACIONES DE FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS .
    Autor: MARTÍNEZ LACAMBRA CARLOS.
    Año: 2002.
    Universidad: BARCELONA.
    Centro de lectura: FÍSICA.
    Centro de realización: FACULTAT DE FÍSICA.
    Resumen: Se ha desarrollado con éxito una tecnología de detectores de radiación de micropistas basada en silicio para la determinación de la posición de partículas subatómicas en experimentos de física de altas energías en el marco de las colaboraciones ATLAS y ROSE del CERN. En primer lugar, se ha desarrollado una tecnología de oxigenación de obleas FZ de alta resistividad a fin de mejorar la resistencia a la radiación por partículas hadrónicas cargadas del substrato. Seguidamente, se ha desarrollado una tecnología de detectores tipo pad P sobre N tanto sobre substrato estándar como oxigenado. Los detectores presentan excelentes características eléctricas antes de irradiar y han demostrado ser altamente tolerantes a altas dosis de protones de 24 GeV/c, particularmente los fabricados sobre substratos oxigenados. Finalmente se han desarrollado tecnologías de detectores de micropistas P sobre N y N sobre P tanto sobre substrato estándar como oxigenado. Las características eléctronicas de los detectores se han hallado dentro de las especificaciones ATLAS antes de irradiar salvo por la resistencia del metal sobre las micropistas, que hay que optimizar aumentando el espesor del mismo, y el voltaje de ruptura, que hay que aumentar optimizando el diseño y las implentaciones.
  • SOLITONES, VACÍOS Y DUALES GAUGE EN SUPERGRAVEDAD .
    Autor: LOZANO TELLECHEA ERNESTO.
    Año: 2002.
    Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: INSTITUTO DE FÍSICA TEÓRICA.
    Resumen: En los últimos años la Teoría de Cuerdas ha surgido como el más firme candidato para constituir una teoría unificada de todas las interacciones fundamentales, incluida la gravedad. Sin embargo, uno de los primeros problemas que presenta la Teoría de Cuerdas es que aún no se conoce una formulación completa, no perturbativa, de la misma. Las teorías de Supergravedad aparecen como teorías efectivas a baja energía de la Teoría de Cuerdas, y son, al mismo tiempo, teorías de campos que presentan el límite clásico de ésta. El uso de las teorías de Supergravedad dentro del contexto de Teorías de Cuerdas ha sido extensivo en los últimos años pues, bajo ciertas condiciones (en general, en situaciones físicas que preservan un número suficiente de supersimetrías), Supergravedad es capaz de aportar información no perturbativa de la Teoría de Cuerdas. Esta tesis está dedicada al uso, en varios aspectos y desde diferentes puntos de vista de Supergravedad con el fin de obtener resultados acerca de la estructura matemática de la Teoría de Cuerdas. En primer lugar, Supergravedad aporta información acerca del espectro no perturbativo de la Teoría de Cuerdas: i.e., qué tipo de fuentes masivas y cargadas (que genéricamente reciben el nombre de solitones) predice la misma (aparte de las que ya aparecen en el espectro perturbativo de las oscilaciones de la cuerda). A este respecto, en esta tesis se recogen dos trabajos originales: la familia completa de soluciones tipo agujero negro en la teoría de Supergravedad N=4 en cuatro dimensiones (que proviene de una compactificación en un seis-toro de la acción efectiva de la Cuerda Heterótica), así como toda una familia de soluciones nuevas a las teorías de cuerdas Tipo II y a Supergravedad en once dimensiones. Éstas últimas poseen todas las características que caracterizan a las excitaciones no perturbativas elementales (es decir, aquellas que no pueden interpretarse como configuraciones compuestas de otras de carácter más fundamental), agradando así la familia de soluciones elementales previamente conocidas. Otras configuraciones no perturbativas de interés son aquellas que denominamos vacíos. Bajo este nombre designamos a aquellos espaciotiempos que aparecen en el régimen asintótico del tipo de soluciones (solitónicas) anteriormente mencionadas. Una propiedad genérica de este tipo de espacios es que satisfacen la propiedad matemática de ser espaciotiempos homogéneos. Sus (super)simetrías permiten, en general, una definición de cargas geométricas (como la masa) para los objetos solitónicos que pueden existir en ellos, y el álgebra que obedecen los generadores de dichas supersimetrías nos dice qué tipo de excitaciones no perturbativas pueden existir en cada tipo de vacío. Con relación a estos temas, en esta tesis se recogen tres resultados originales. En primer lugar, demostramos que todos los vacíos maximalmente supersimétricos con 8 supercargas en 4,5 y 6 dimensiones espaciotemporales se encuentran relacionados entre si mediante reducción dimensional. Esto, en particular, nos da una visión unificada de los vacíos tipo AdSxS en cinco dimensiones, algo que queda explicado de manera natural en términos de dualidad electromagnética en 4 dimensiones. Otro resultado original lo constituye la formulación como coset (i.e., como espaciotiempo homogéneo) de esta familia uniparamétrica de vacíos en cinco dimensiones. Este era el único espaciotiempo maximalmente supersimétrico para el cual una formulación en términos de espacio homeogéneo no se conocía previamente. Por último, otro resultado presentado en esta tesis, y referente a las propiedades de las soluciones de vacío en supergravedad, consiste en la obtención de los espinores de Killing (i.e., de sus supersimetrías) en variedades homogénas maximalmente supersimétricas a partir de su descripción en términos de teoría de grupos. El hecho de que esta última determina las isometrías y propiedades métricas de un espacio homogéneo es un resultado conocido desde hace muchos años. En el trabajo presentado aquí demostramos que la estructura de grupo también determina las propiedades supersimétricas de este tipo de espacios. En particular, esto es de gran utilidad para la obtención del álgebra de supersiometrías asociada a este tipo de vacíos, algo que, como hemos señalado, consituye una propiedad fundamental de los mismos. Por otro lado, las soluciones de Supergravedad han suscitado mucho interés desde hace algunos años debido a la correspondencia halográfica entre Teorías Gauge y Gravitación. Dicha correspondencia surge de un modo preciso y de manera natural solamente en el contexto de Teorías de cuerdas, y tiene implicaciones profundas acerca de primeros principios que relacionan ambos tipos de toerías. A este respecto, un requisito fundamental es encontrar soluciones de Supergravedad que describan la geometría producida por branas que contengan en su worldvolume una determinada teoría gauge, cuya física querramos explorar desde el punto de vista de la solución de Supergravedad. Dos tipos de configuraciones que han recibido mucha atención en los últimos años son, respectivamente, aquellas formadas por branas fraccionarias en orbifolds, así como aquellas que describen branas enrolladas en ciclos supersimétricos en espaciotiempos con topología no trivial. Aquí presentamos, por primera vez, un estudio comparativo entre dos duales diferentes en Supergravedad (D2-branas fraccionarias y D4-branas enrolladas en una dos-esfera) que se corresponden con la misma teoría gauge (en concreto, Super-Yang-Mills en tres dimensiones con ocho supercargas). El interés en comparar ambos sistemas es doble. Por un lado, estudios en la literatura indican que ambos tipos de configuraciones de branas estan relacionados en un cierto límite, por lo que nos proponemos estudiar dicha relación a nivel de las soluciones de Supergravedad correspondiente. Por otro lado, un problema asociado a este tipo de soluciones en Supergravedad es que solamente recuperan el comportamiento perturbativo de la teoría gauge, por lo que un estudio comparativo entre ambas situaciones podrían indicar que tipo de generalizaciones (o extensiones) requieren estas soluciones para incorporar el comportamiento no perturbativo de la teoría gauge. Con respecto a este problema, vemos que ambas cosas parecen estar relacionadas entre si: si bien obtenemos la relación que esperábamos entre las geometrías del espacio "ambiente" en uno y otro sistema de branas, no existe un límite suave que conecte ambas soluciones de Supergravedad. El mismo pasa por un punto singular en el que ambas soluciones de Supergravedad dejan de ser válidas, debido a que aparecen nuevos grados de libertad sin masa en la teoría. Esto ocurre en una región de la geometría que se denomina "enhançon", y lo que vemos aquí es que parece ser precisamente el problema de resolver su geometría lo que proporcionaría, presumiblemente, una solución al problema de encontrar una solución de Supergravedad que incorpore la física no perturbativa de la teoría gauge.
  • NEUTRINOS Y CORRECCIONES RADIATIVAS.
    Autor: IBARRA SIXTO ALEJANDRO.
    Año: 1999.
    Universidad: AUTONOMA DE MADRID .
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: INSTITUTO DE ESTRUCTURA DE LA MATERIA (CSIC).
    Resumen: En esta tesis derivamos las ecuaciones generales del grupo de renormalización para los parámetros físicos relevantes en la física de los neutrinos (masas, ángulos de mezcla y fases de violación de CP), y las aplicamos para estudiar el impacto de los efectos radiativos sobre la física de estas partículas. En particular, examinamos las soluciones existentes a los problemas de los neutrinos solares y atmosféricos, deducimos conclusiones sobre su naturalidad desde el punto de vista teórico, y demostramos cómo algunos de los parámetros físicos pueden deducirse exclusivamente por efectos radiativos.
  • IMPLICACIONES DE LA FUSION DE CUERDAS A MUY ALTAS ENERGIAS.
    Autor: SOUSA PEDRARES M. DOLORES.
    Año: 1999.
    Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
    Centro de lectura: FISICA.
    Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.
    Resumen: Se ha desarrollado un código Monte Carlo basado en el Quark Gluon String Model (QGSM), que nos pemite estudiar las patículas producidas en colisiones hadrónicas y nucleares en un ranto muy alto de energías. Este modelo incluye tanto la parte soft como la parte hard de la interacción. Además, debido a la alta densidad de cuerdas alcanzada en colisiones nucleares de energía elevada, se ha supuesto que la interacción de cuerdas independientes deja de tener validez y se introduce la fusión de las mismas, con la limitación de que sólo se pueden fundir pares de cuerdas que proceden de la interacción soft. También se ha incluido el rescattering de las partículas producidas en la colisión. Una vez desarrollado el modelo, se ha estudiado el efecto, tanto de la fusión de cuerdas como del recattering, sobre los resultados del código para colisiones nucleares comparándolos con los datos experimentales disponibles. En concreto, se ha estudiado el aumento de bariones y antiabriones extraños observado en colisiones A-B respecto a las colisiones pp. También se han analizado los resultaldos para energías aún más elevadas como las de los futuros aceleradores RHIC y LHC. Por último, se ha estudiado el efecto que podría tener sobre la cascada de rayos cósmicos la existencia de un fenómeno colectivo como la fusión de cuerdas en la interacción hadrónica, centrándonos en el problema de la composición de los rayos cósmicos primarios. Con este modelo se describen correctamente los datos experimentales de la profundidad máxima de las cascada y la distribución lateral de munores sin suponer un cambio en la composición de la cascada.
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