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dc.contributor.advisorMedeiros, Leo Gouvea-
dc.contributor.authorAkmansoy, Pierre Niau-
dc.date.accessioned2019-02-13T22:57:54Z-
dc.date.available2019-02-13T22:57:54Z-
dc.date.issued2018-12-14-
dc.identifier.citationAKMANSOY, Pierre Niau. Vínculos de eletrodinâmicas não lineares. 2018. 231f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26643-
dc.description.abstractNonlinear electrodynamics (NLED) are a generalization of Maxwell’s electrodynamics that arises and is used in several fields such as: gravitation, classical consequences of the quantum vacuum, low energy limits of string theories etc. Because of this, it is an important task to evaluate the empirical validity of these theories by comparing their predictions with the corresponding experimental measurements. In this thesis, the ionization energy of the hydrogen atom and the photon-photon scattering cross section recently observed by the ATLAS Collaboration with ultraperipheral collisions of lead ions are used. The way in which Born-Infeld-like theories, a class of NLED, modify the Coulomb potential produced by the hydrogen atom’s nucleus is calculated. Then, using the perturbation theory, the first order correction of the ground state energy is derived. It is remarkable that, although this class of NLED behaves identically in the low energy limit, each theory produces a slightly different correction. This is due to the framework of perturbation theory which forces the use of the complete Lagrangian. Comparison with the measurement of the ionization energy constrains the parameter b, which characterizes this class of theories, to be b & 1021V m−1 . The direct interaction between photons is one of the most striking features of NLED. Therefore, the cross section for γγ → γγ scattering acquires a contribution due to nonlinear corrections to Maxwell’s Lagrangian besides the Standard Model ones. In the equivalent photon approximation, the complete scattering cross section for Pb Pb → Pb Pb + γγ in ultraperipheral collisions is derived through the convolution of the subprocess cross section γγ → γγ with the photon fluxes produced by the ions. Comparison of the complete cross section with the experimental measurement obtained by the ATLAS Collaboration yields the most precise constrain for the nonlinear parameters α ∼ β . 2 × 10−10GeV−4 ≈ 10−47m3 J −1.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEletrodinâmicas não linearespt_BR
dc.subjectVínculos, energia de ionizaçãopt_BR
dc.subjectÁtomo de hidrogêniopt_BR
dc.subjectEspalhamento fóton-fótonpt_BR
dc.titleVínculos de eletrodinâmicas não linearespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICApt_BR
dc.contributor.referees1Queiroz, Farinaldo da Silva-
dc.contributor.referees2Viti, Jacopo-
dc.contributor.referees3Escobar, Bruto Max Pimentel-
dc.contributor.referees4Bufalo, Rodrigo Santos-
dc.description.resumoAs eletrodinâmicas não lineares (NLED) são generalizações da eletrodinâmica de Maxwell que surgem e encontram aplicações em diversos âmbitos: na gravitação, no estudo clássico do vácuo quântico, nos limites de baixas energias das teorias de cordas, entre outros. Por causa disto, é importante deduzir a validade empírica destas teorias comparando suas previsões com os resultados experimentais correspondentes. Com o objetivo de vincular os valores acessíveis aos parâmetros que caracterizam estas teorias, nesta tese são usadas a medição mais precisa da energia de ionização do átomo de hidrogênio e a seção de choque obtida na observação pioneira do espalhamento fóton-fóton pela Colaboração ATLAS em colisões ultraperiféricas de íons de chumbo. A forma como as eletrodinâmicas tipo Born-Infeld, uma família de NLED, modifica o potencial Coulombiano produzido pelo núcleo do átomo de hidrogênio é calculada. Usando a teoria de perturbação, a correção da energia do estado fundamental é obtida. É notável que a estrutura da teoria de perturbação impõe a necessidade de usar a forma completa da Lagrangiana. Por causa disto, apesar de se comportarem de forma semelhante no limite de baixas energias, cada eletrodinâmica tipo Born-Infeld modifica a energia de ionização de forma particular. Ao comparar com a medição experimental da energia de ionização, um vínculo para o parâmetro b que caracteriza estas eletrodinâmicas é obtido da ordem de b & 1021V m−1 . As NLED preveem naturalmente a interação entre fótons. Assim, a seção de choque γγ → γγ passa a possuir uma contribuição devido às correções não lineares da Lagrangiana de Maxwell além da do Modelo Padrão. Na aproximação de fótons equivalentes, a seção de choque completa Pb Pb → Pb Pb + γγ em colisões ultraperiféricas de chumbo é obtida através da convolução da seção de choque do subprocesso γγ → γγ com os fluxos de fótons produzidos pelos íons. Assim, a comparação da seção choque completa com a seção de choque experimental obtida pelo ATLAS permite obter o vínculo mais preciso dos parâmetros não lineares α ∼ β . 2 × 10−10GeV−4 ≈ 10−47m3 J −1.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
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