VI Escola de Física Jayme Tiomno



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Física Além do Modelo Padrão

Ministrante: Ana Foguel (DFMA-IFUSP)

Slidewshows: Aulas 1 e 2, Aula 3, Aula 4, Aula 5.

Formato: Presencial.

Horário: 19 às 21h.

Dias: 08 a 12 de agosto.

Carga Horária Total: 10h

Descrição: Atualmente, o Modelo Padrão (MP) da física de partículas representa a descrição mais bem sucedida da estrutura fundamental da matéria. Ao longo das últimas décadas, diversas de suas previsões teóricas foram confirmadas experimentalmente com incrível precisão, incluindo a recente descoberta do bóson de Higgs no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Entretanto, apesar do triunfo de tal modelo, devido à existência de diversos problemas em aberto, hoje sabemos que o MP ainda é uma teoria incompleta. O objetivo deste curso será o de introduzir ao estudante os fundamentos teóricos do MP assim como os das teorias que vão além de tal modelo. Vamos abordar algumas das principais questões em aberto que persistem sem resposta, como o problema da Hierarquia, a ausência de candidatos de Matéria Escura (ME), assim como a geração de massa para os neutrinos. Após isso, vamos apresentar exemplos de extensões do MP que ajudariam a solucionar tais problemas.

Pré-requisitos: Mecânica Quântica I, desejável Mecânica Clássica.

Programa do curso:

  • Aula 1. Modelo Padrão da Física de Partículas (parte I) - Breve Introdução à TQC, Conteúdo de Partículas, Interações Fundamentais, Simetrias e Grupo de Gauge.

  • Aula 2. Modelo Padrão da Física de Partículas (parte II) - Lagrangiana do MP, Mecanismo de Higgs, Teorias Efetivas.

  • Aula 3. Teorias Além do MP (parte I) - Problema da Hierarquia, Supersimetria.

  • Aula 4. Teorias Além do MP (parte II) - Geração de Massa dos Neutrinos, Mecanismo da Gangorra (see-saw).

  • Aula 5. Teorias Além do MP (parte III) - Matéria Escura, Novos Mediadores Leves, Buscas fenomenológicas, Futuro da Física de Partículas.

Bibliografia:

  • Halzen, F. and Martin, A. D., Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics, John Wiley & Sons (1984)

  • Thomson, M., Modern Particle Physics (2013).

  • Coughlan, G. D.; Dodd, J. E. and Gripaios, B. M., The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists, Cambridge University Press (2006).

  • A. Pomarol, Beyond the Standard Model.

  • S. P. Martin, A Supersymmetry Primer.