Universidade de São Paulo
Instituto de Física

Efeitos Térmicos
na
Teoria Quântica de Campos
em
(2+1) dimensões.

Silvana Perez

$\parbox{3in}{ \begin{center} Tese apresentada ao \\ IFUSP para a obtenção do \\ grau de doutor em ciências. \end{center}}$

Banca Examinadora

Prof. Dr. Marcelo O. C. Gomes (IFUSP) - Orientador
Prof. Dr. Ashok Das (University of Rochester) - Co-orientador
Prof. Dr. Horácio O. Girotti (UFRGS)
Prof. Dr. Marcelo B. Hott (UNESP)
Prof. Dr. Carlos Eugênio I. Carneiro (IFUSP)
Prof. Dr. Fernando T. C. Brandt (IFUSP)

São Paulo

2003

Resumo:

Efeitos térmicos em teorias de calibre em $(2+1)$ dimensões são estudados em espaços onde as coordenadas podem ou não comutar. No caso comutativo, a dependência com a temperatura do tensor de polarização é calculada a um laço em teorias envolvendo tanto bósons quanto férmions. Como aplicação, são calculados os processos de blindagem em tais modelos, chegando ao interessante resultado de que cargas magnéticas não sofrem tais efeitos na $QED_3$. Uma prova válida em qualquer ordem de perturbação é desenvolvida, confirmando este comportamento. Em teorias não comutativas, são estudadas as correções a um laço ao coeficiente de Chern-Simons, sendo encontrado que não existe o fenômeno da mistura UV/IR na teoria Chern-Simons-Higgs. O comportamento assintótico de tal coeficiente é analisado no regime de altas temperaturas. Vários outros aspectos envolvendo os efeitos térmicos em teorias de Chern-Simons são explorados.

Abstract

Thermal effects in $(2+1)$-dimensional gauge theories are studied in both commutative as well as noncommutative manifolds. In the first situation, the finite temperature polarization tensor is computed at one loop for fermionic and bosonic couplings. As an application, the screening masses are evaluated and it is found the surprising result that magnetic charges are not screened in $QED_3$. It is demonstrated that this result holds to any order in perturbation theory. In the noncommutative case, the one loop correction to the Chern-Simons coefficient is studied, and it is found that there is no UV/IR mixing in the Chern-Simons-Higgs model. The asymptotic behavior of such coefficient is analised in the high temperature regime. Several other interesting aspects involving thermal effects of Chern-Simons theories are also discussed.