EDITAL PARA A ATRIBUIÇÃO DE BOLSAS NO ÂMBITO DE PROJETOS E INSTITUIÇÕES DE I&D
Encontra-se aberto concurso para a atribuição de quatro Bolsas de Investigação, no âmbito do instituição de I&D UIDB/04564/2020 - Centro de Física da Universidade de Coimbra (CFisUC), com a Universidade de Coimbra como Instituição Proponente, com o apoio financeiro da FCT/MCTES através de fundos nacionais (PIDDAC), nas seguintes condições:
Área Científica: Física, Ciências de Engenharia Física ou Ciências de Engenharia Biomédica.
Requisitos de admissão: Estudantes licenciados em Física, Ciências de Engenharia Física ou Ciências de Engenharia Biomédica, inscritos em Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica, Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física..
Plano de trabalhos: Bolsa de investigação para desenvolvimento de investigação científica num dos Projetos propostos:
Projeto 1 ? Propagador de campos fantasmas a temperatura finita
A Cromodinâmica Quântica (QCD) descreve a interação entre quarks e gluões que é responsável pela formação de hadrões, como por exemplo protões e neutrões, e que explica a massa do Universo. Não obstante o seu sucesso, há algumas propriedades da QCD ainda não totalmente compreendidas, como o confinamento dos quarks e gluões. O conceito de confinamento é baseado no facto experimental de que não são observados quarks ou gluões livres na Natureza. A tentativa de separar os constituintes de hadrões resulta na produção de mais hadrões, sem nunca isolar um quark ou gluão. No entanto, para temperaturas e densidades suficientemente elevadas, os quarks e gluões comportam-se como quase livres, formando um plasma de quarks e gluões. O estudo do regime de baixas energias da QCD e fenómenos associados, como o confinamento e a quebra de simetria quiral, sai fora do âmbito da teoria de perturbações. Uma das abordagens mais promissoras para estudar o regime não-perturbativo da QCD é a sua formulação numa rede espaço-tempo (Lattice QCD). Os cálculos em Lattice QCD requerem o uso de supercomputadores, o que no nosso caso implica o uso intensivo do Navigator, o supercomputador da Universidade de Coimbra. Uma teoria quântica de campo, como a QCD, fica completamente caracterizada pelo conhecimento de todas as funções de Green. O grupo de Lattice QCD da Universidade de Coimbra tem focado os seus trabalhos de investigação no estudo de várias funções de Green da QCD, como os propagadores dos campos fundamentais da QCD. Num passado recente calculámos o propagador de gluões [1] e de quarks [2] a temperatura finita. Neste projeto pretendemos calcular o propagador dos campos fantasmas a temperatura finita, completando assim o estudo dos propagadores dos campos fundamentais da QCD a temperatura finita.
[1] P. J. Silva, O. Oliveira, P. Bicudo, N. Cardoso, "Gluon screening mass at finite temperature from the Landau gauge gluon propagator, in latce QCD", Physical Review D 89 (2014) 7, 074503
[2] O. Oliveira, P. J. Silva, "Finite temperature Landau gauge latce quark propagator", The European Physical Journal C 79, 793 (2019)
Projeto 2 ? Análise bayesiana na física das estrelas de neutrões
Será aplicada inferência bayesiana no estudo das propriedades da matéria nuclear. Serão usados resultados de ondas gravitacionais originadas por binários de estrelas de neutrões (eventos GW170817 e GW190425 da colaboração LIGO/VIRGO), e observações de massa/raio da colaboração NICER. Todas as observações individuais serão combinadas com o objetivo de restringir a equação de estado da matéria que compõem uma estrela de neutrões. Além dos resultados observacionais recentes, são esperadas múltiplas observações de ondas gravitacionais num futuro próximo, que poderão ser adicionadas ao presente projeto.
Projeto 3 ? Caraterização de muónio no estado neutro e no estado carregado em óxidos usados como dielétricos em microeletrónica e em células solares
Este projeto tem como objetivo a análise de dados recolhidos durante experiência de implantação de muões positivos na instalação britânica ISIS e na instalação suíça Paul Scherrer Institut.
Serão analisadas medidas de campo transverso em La2O3 e Sc2O3, bem como medidas de campo transverso forte em BeO, em função da temperatura. O objetivo é caraterizar os estados de muónio Mu0 e Mu+ e Mu- como análogos, experimentalmente acessíveis, dos estados isolados H0, H+ e H- da impureza hidrogénio e compreender os processos de formação desses estados de muónio.
Projeto 4 ? Probing the conformational panorama of molecular machines: in isolation, clustered, and in motion. A quest for high resolution snapshots
The field of molecular nanotechnology has progressed enormously over the past few decades. Artificial motors and switches can be tailored to perform mechanical functions to mediate and catalyse chemical and biological processes. Light-driven molecular motors and switches are very attractive in this respect owing to their unique multi-state photochemically and thermally induced switching processes. High-resolution spectroscopy of cold molecules prepared in the gas phase sustain the necessary conditions to study molecules not influenced by a disrupting strongly interacting environment. Microwave rotational spectroscopy emerges as a technique with an incredible precision: the pattern of rotational frequencies is directly related to the 3D structure, such that the spectrum can be directly compared with theoretical structure calculations. [1] In this project, the research team will study the conformational panorama of small molecular switches in the gas phase using high-resolution microwave data taken at the Deutsches Elektronen
Synchrotron (DESY) in Germany. The student will join a new research program at the frontier of physics and chemistry, strongly focused on the interpretation of high-resolution spectra using first principles and more advanced computational tools including automated fitting algorithms.
[1] S. R. Domingos, A. Cnossen, W. J. Buma, W. R. Browne, B. L. Feringa, M. Schnell. ?Cold Snapshot of a Molecular Rotary Motor Captured by High-Resolution Rotational Spectroscopy? Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 11209-11212.
Projeto 5 ? Jets de gluões a partir do Higgs: estudo do teorema KLN no método de regularização implícita
O Large Hadron Collider (LHC) no CERN tem permitido que o Modelo Padrão das Partículas Elementares (MP) seja testado em níveis de precisão sem antecedentes. No entanto os dados obtidos até à presente data não apresentam nenhum desvio significativo em relação aos valores teóricos esperados, de modo que, caso correções devido à Nova Física estejam presentes, elas deverão necessariamente ser bastante pequenas. Dessa forma, torna-se imperativo calcular as previsões do MP com grande nível de precisão, de modo a detetar qualquer pequeno desvio de maneira significativa. Para fazer jus ao desafio, a comunidade teórica de física de partículas tem-se organizado propondo diversas abordagens.
Os cálculos de precisão relacionados com as observações das diversas interações fundamentais passam pela obtenção de secções eficazes para além do nível árvore (correções quânticas de um e mais loops) da amplitude de Feynman. Em geral estas divergem e necessitam de reinterpretação física e matemática, estabelecida nos conceitos de regularização e renormalização. A regularização invariante mais usada e automatizada é a dimensional. Com a complexidade crescente da ordem em que se calcula, este método requer modificações que se devem ao facto de se sair da dimensão física e se mostram algo obstrutivas para cálculos eficientes. Em particular uma separação clara entre divergencias ultra-violetas (UV) e infra-vermelhas (IR) é necessária nos códigos computacionais das secções eficazes. Estabelecido pelo teorema de Kinoshita, Lee e Nauenberg (KLN), observáveis relacionadas com teorias de gauge estão livres de divergências IR, pelo que tem de haver um cancelamento total destas divergências decorrentes do cálculo perturbativo das amplitudes e espaço de fase.
Neste contexto, o objetivo último seria desenvolver um conjunto mínimo de manipulações analíticas de modo a obter-se um resultado finito (sem divergências UV e IR) para um dado processo físico, permitindo que apenas os termos finitos sejam tratados numericamente.
Deste modo métodos de regularização alternativos que não alterem a dimensão física dum dado processo são desejados. Esta matéria está em ativo desenvolvimento [1,2], buscando-se técnicas eficientes, que se compatibilizem com os requerimentos fundamentais da Física, como invariância de Lorentz, causalidade e unitaridade.
Estando desenhados na dimensão física, espera-se também que estes métodos sejam naturalmente mais adequados para o estudo de fenómenos que envolvem operadores que só estão bem definidos na dimensão física do problema (e.g. anomalias quânticas, supersimetria) [3].
Dentro desse panorama, o presente projeto tem por fim aplicar um desses novos métodos no cálculo a ?next to leading order? de observáveis em QCD perturbativa e MP, dando especial atenção ao método da Regularização Implícita (IReg) e à maneira mais eficiente de implementar o teorema KLN neste método (o tratamento para separação sistemática das divergências UV já foi realizado no método). Sugerimos o cálculo do Higgs em dois gluões, um processo importante no LHC, tendo por base um Lagrangiano efetivo do acoplamento do Higgs aos gluões no limite em que a massa do quark top tende para infinito [4]. Neste caso as divergências IR podem ser abordadas já a nível de um loop e os resultados comparados com outros métodos [5,6].
[1] To d or not to d: recent developments and comparisons of regularization schemes, C. Gnendiger et al., Eur.Phys.J. C77 (2017) no.7, 471, e-Print: arXiv: 1705.01827 [hepph]
[2] Two-loop renormalisation of gauge theories in 4D. Implicit Regularisation: transition rules to dimensional methods, A. Cherchiglia et al, e-Print: 2006.10951 [hepph].
[3] Supercurrent anomaly and gauge invariance in the N=1 supersymmetric Yang-Mills theory, Y. R. Batista et al., Phys.Rev.D 98 (2018) 2, 025018, e-Print: 1805.08225 [hepth]
[4] Production of a Higgs boson plus two jets in hadronic collisions, R. P. Kauffman et al., Phys.Rev.D 55 (1997) 4005-4015, Phys.Rev.D 58 (1998) 119901 (erratum), e-Print: hepph/9610541 [hep-ph]
[5] QCD corrections to H gg in FDR, R. Pittau, Eur. Phys. J. C (2014) 74:2686
[6] Computation of H gg in FDH and DRED: renormalization, operator mixing, and explicit two-loop results, A. Broggio et al., Eur. Phys. J. C (2015) 75:418, e-Print: 1503.09103 [hep-ph]
Projeto 6 ? Simulação do urotélio e do cancro da bexiga em 3D
A modelização do desenvolvimento temporal de um tumor permite testar os conhecimentos acerca dos processos que levam ao seu crescimento e, tendo em conta os diversos parâmetros e condições de que este depende, prever diferentes estados finais. Deste conhecimento podem nascer estratégias para terapias e para a previsão do resultado de alguns procedimentos médicos ou do efeito de certos fármacos. O modelo computacional irá incorporar o fenótipo que distingue as células tumorais nos seus diferentes estágios das células normais, e irá aplicá-lo ao caso específico do cancro da bexiga. O estudante irá testar um modelo computacional para simular, em três dimensões, o desenvolvimento de um tumor na bexiga, partindo da mutação de células no urotélio para o fenótipo tumoral. Este é caraterizado por um crescimento rápido, ausência de mecanismos de controlo e capacidade acrescida de migração e de invasão de tecidos vizinhos. Uma das hipóteses a testar é se a capacidade invasiva (com elevada perigosidade) depende do tipo de célula
que sofre a mutação. Será estudado detalhada e sistematicamente o desenvolvimento do tumor em função dos diferentes parâmetros e processos envolvidos. Serão implementados e testados diferentes observáveis para o desenvolvimento do tumor e níveis de invasão. Uma modelização realista permite perceber e testar rapidamente diferentes hipóteses, incorporando os dados experimentais, e assim acelerar os estudos que conduzem a novas experiências a nível celular e em modelos animais. O modelo desenvolvido permitirá testar in silico diferentes abordagens terapêuticas e sugerir novos alvos para reduzir ou eliminar o tumor, em particular a sua capacidade de invasão dos tecidos vizinhos. Deste trabalho irá resultar uma publicação científica em revista da especialidade.
Projeto 7 ? Estrelas Délticas
Obter a equação de estado que inclui Deltas e estudar a influência da energia de simetria no aparecimento destes bariões. Estudar a competição entre o aparecimento dos Deltas e dos hiperões. O estudo será feito usando modelos nucleares relativistas.
Projeto 8 ? Viscolisidade de matéria estelar de uma Estrela de Neutrões
Cálculo da viscosidade de volume no formalismo de de campo médio relativista. Esta é uma quantidade essencial para interpretar as observações de estrelas de neutrões. Generalizar para matéria magnetizada
Referência PRD100, 103021 (2019).
Regime de Atividade: A atribuição da bolsa não gera nem titula uma relação de natureza jurídico-laboral, é exercida em regime de dedicação exclusiva e é atribuído ao Bolseiro o Estatuto de Bolseiro da UC, conforme o disposto no Estatuto do Bolseiro de Investigação e no Regulamento de Bolsas de Investigação da Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P., ambos na sua redação atual.
Local de realização da bolsa: CFisUC - Centro de Física da Universidade de Coimbra - Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
Duração da(s) bolsa(s): 6 meses.
Renovação: Eventualmente renovável.
Orientação Científica: Dos oito projetos propostos só quatro irão funcionar, de acordo com a seriação que vier a ser efetuada pelo Júri e tendo em conta a carta de motivação dos candidatos.
Proposta de Orientação Científica para cada Projeto proposto:
Projeto 1 ? Propagador de campos fantasmas a temperatura finita
Curso alvo: Mestrado em Física
Orientador: Professor Doutor Orlando Oliveira e Doutor Paulo Silva
Projeto 2 ? Análise bayesiana na física das estrelas de neutrões
Curso alvo: Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física
Orientador: Professor Doutora Constança Providência e Doutor Márcio Ferreira
Projeto 3 ? Caraterização de muónio no estado neutro e no estado carregado em óxidos usados como dieléctricos em microelectrónica e em células solares
Curso alvo: Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física
Orientador: Professor Doutor Rui Vilão e Professora Doutora Helena Vieira Alberto
Projeto 4 ? Probing the conformational panorama of molecular machines: in isolation, clustered, and in motion. A quest for high resolution snapshots
Curso alvo: Mestrado em Física ou Mestrado Integrado Engenharia Física
Orientador: Professora Doutora Manuela Ramos Silva e Doutor Sérgio Domingos
Projeto 5 ? Jets de gluões a partir do Higgs: estudo do teorema KLN no método de regularização implícita
Curso alvo: Mestrado em Física
Orientador: Professora Doutora Brigitte Hiller
Projeto 6 ? Simulação do urotélio e do cancro da bexiga em 3D
Curso alvo: Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica, Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física
Orientador: Professor Doutor João Carvalho e Professor Doutor Rui Travasso
Projeto 7 ? Estrelas Délticas
Curso alvo: Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física
Orientador: Professora Doutora Constança Providência
Projeto 8 ? Viscolisidade de matéria estelar de uma Estrela de Neutrões
Curso alvo: Mestrado em Física ou Mestrado Integrado em Engenharia Física
Orientador: Professora Doutora Constança Providência.
Condições Financeiras da Bolsa: A bolsa ascende a ? 805,98 correspondente ao subsídio mensal de manutenção estipulado na tabela FCT (https://www.fct.pt/apoios/bolsas/valores). Este subsídio mensal será pago no final do mês, por transferência bancária. A este valor acresce o seguro social voluntário correspondente ao primeiro escalão, caso o candidato opte pela sua atribuição, bem como o seguro de acidentes pessoais. O valor da bolsa não aumentará ao longo de todo o período da sua duração.
Métodos de seleção: Avaliação Curricular (100%).
Critérios de seleção: Na Avaliação Curricular (100%) serão considerados os seguintes critérios: .
- Curriculum Vitae - 50%
- Lista das disciplinas feitas e notas - 20%
- Carta de motivação identificando e justificando o(s) projeto(s) que gostaria de desenvolver - 20% - Carta de recomendação com indicação das condições em que conhece o candidato - 10%
Composição do Júri de Seleção: Professor Doutor José António de Carvalho Paixão, Professora Doutora Maria Constança Mendes Pinheiro da Providência Santarém e Costa, Professor Doutor João Carlos Lopes Carvalho e Professor Doutor Fernando Manuel Silva Nogueira.
Formalização de candidaturas: As candidaturas devem ser formalizadas mediante o envio dos seguintes documentos: Curriculum Vitae, Carta de Motivação, Carta de Recomendação, Documentos relevantes, incluindo cópia digital (formato PDF) do diploma de licenciatura e da lista de disciplinas com as respetivas notas, Certificado de inscrição em curso ou evidência de que a inscrição/matrícula/candidatura já foi iniciada e Declaração do bolseiro a informar se já beneficiou de bolsas anteriores ao abrigo do atual regulamento.
Os candidatos com graus académicos obtidos no estrangeiro terão de apresentar Certidão de registo de reconhecimento de acordo com a legislação aplicável.
Envio de candidaturas: As candidaturas devem ser formalizadas mediante o envio dos documentos acima indicados para o endereço de email [email protected], com o texto "Bolsa_Licenciado_CFisUC" no assunto.
Prazo para formalização da candidatura: 21/12/2020 a 05/01/2021.
Data de Publicitação: 02/12/2020.
Data limite de candidatura: 05/01/2021.
Informações complementares: Os resultados da avaliação serão divulgados até 90 dias úteis a contar da data limite de submissão de candidaturas, através de envio de comunicação aos candidatos, via correio eletrónico. Após a divulgação dos resultados, os candidatos serão notificados para, caso pretendam, se pronunciarem em sede de audiência prévia no prazo máximo de 10 dias úteis após aquela data. Findo este prazo, os candidatos selecionados terão que declarar, por escrito, a sua aceitação e comunicar a data do início efetivo da bolsa. Salvo apresentação de justificação atendível, a falta da declaração dentro do prazo referido equivale a renúncia à bolsa. Em caso de renúncia ou desistência do candidato selecionado, será notificado o candidato imediatamente melhor classificado.
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