Ministrante: Lucas Magno Dantas Ramos (DFMA-IFUSP)
Formato: Presencial.
Horário: 16h às 18h.
Dias: 4 a 8 de setembro
Carga Horária Total: 10 horas.
Descrição: Usualmente, a Física costuma ser introduzida como dividida em dois setores complementares: Teoria e Experimento. Na prática, porém, há diversos cenários onde a fronteira entre ambos está longe de ser bem definida. Assim, introduziremos neste curso o conceito de Fenomenologia conectando estes dois territórios, discutindo sua necessidade no contexto do método científico, e focando em seu papel na Física de Partículas. Para isso, será feita uma breve introdução ao formalismo teórico por trás do Modelo Padrão, assim como noções sobre o funcionamento de experimentos dedicados ao seu estudo, com uma perspectiva histórica. Também será discutida a necessidade de um formalismo estatístico consistente para análise de resultados e previsões. Por fim, serão analisadas algumas propostas de experimentos futuros, tentando conectar buscas além do Modelo Padrão com técnicas experimentais, no contexto de tanto compreender como projetar experimentos para explorar novos modelos, quanto entender quais modelos podem ser testados com determinadas classes de experimentos.
Pré-requisitos: Mecânica Quântica I, Noções de Relatividade restrita, operações básicas com quadrivetores. Desejável: Mecânica Quântica II.
Programa do curso:
Fenomenologia e Partículas: Conceito de Fenomenologia em Física. Aplicação em Física de Partículas. Conceito de Seção de Choque e Observáveis. Introdução a Experimentos de Contagem.
Colisores e o Modelo Padrão da Física de Partículas: Perspectiva histórica do Modelo Padrão. Introdução à Física de Colisores de Partículas. Breve introdução ao formalismo de Teoria Quântica de Campos e sua necessidade.
Detecção e Estatística: Funcionamento e capacidades de detectores: TPC, TOF, Calorímetros. Reconstrução de eventos e cortes cinemáticos. Breve introdução ao formalismo estatístico de inferência e sua necessidade.
Teorias Efetivas, Espaço de Parâmetros e Física Além do Modelo Padrão: Definição do conceito de Teorias Efetivas e sua necessidade. O Modelo Padrão como uma teoria efetiva. Observáveis de precisão e espaço de parâmetros.
Novos Experimentos e sua relação com Física Além do Modelo Padrão: Experimentos de oscilação de neutrinos; Detectores de Matéria Escura; TPCs de Argônio Líquido; Buscas invisíveis; Buscas por partículas de vida longa.
Bibliografia: