XXVIII JORNADA DE FÍSICA TEÓRICA RESUMO DOS TÓPICOS

XXVIII JORNADA DE FÍSICA TEÓRICA
RESUMO DOS TÓPICOS
Álgebras de Lie a Aplicações
José Francisco Gomes
As simetrias na natureza são em grande parte descritas através de uma estrutura de álgebras
de Lie que por sua vez, desempenha um papel importante na descrição e construção do
espectro de modelos físicos. E neste contexto que transformações no espaço e no tempo serão
discutidos. Exemplos como rotações em 2,3 e 4 dimensões e a álgebra do momento angular
serão explicitamente explorados.
Física de Partículas
Ricardo D. Matheus
Faremos uma introdução à física das partículas elementares e suas interações, passando pela
noção de campos quantizados e teorias de gauge. O Modelo Padrão da Física de Partículas será
então apresentado e alguns de seus problemas discutidos. Mostraremos como alguns desses
problemas podem ser resolvidos por extensões do modelo padrão.
“PARADOXOS” Clássicos da Relatividade e Mecânica Quântica
George E. A. Matsas
A ideia do curso é desafiar os conhecimentos de relatividade e mecânica quântica dos
estudantes por meio de quatro “paradoxos” clássicos cujas soluções dependem de uma
compreensão relativamente profunda dos princípios da teoria da relatividade e mecânica
quântica.
Depois de uma seção de discussão com a audiência, passaremos à resolução da questão do dia
usando conceitos simples que possam ser entendidos por estudantes de graduação. Esperamos
que no final o estudante saia enriquecido em seus conhecimentos e com uma noção mais
profunda sobre as sutilezas destas teorias que formam a base da
física moderna.
Introdução à Cosmologia
Prof. Dr. Rogério Rosenfeld
O Universo que observamos
 O que é cosmologia
 Estrutura do universo
 Medidas de distâncias cósmicas
 Expansão do universo
 Idade do Universo
 Densidade do Universo
 Radiação cosmológica de fundo
O Modelo Cosmológico Padrão
 A Equação do universo
 Termodinâmica do universo
 O universo infante
 Breve história térmica do universo
 Nucleossíntese de elementos leves
Além do Modelo Cosmológico Padrão
 Assimetria matéria-antimatéria: bariogênese
 Problemas do modelo cosmológico padrão
 Modelo do universo inflacionário
Cromodinâmica Quântica: Quarks, Gluons e a Matéria Visível do Universo
Prof. Dr. Gastão Krein
A cromodinâmica quântica (QCD) é a teoria fundamental das interações fortes - a teoria dos
quarks e glúons. Ela parte do "Modelo padrão das partículas e interações fundamentais". Como
teoria fundamental, ela deve explicar todos os aspectos da estrutura e das interações que
interagem através da força forte como o próton, o nêutron, o méson pi, etc. Em particular, a
partir da QCD deve-se entender a origem das massas dos prótons e nêutrons, seus estados
excitados e as forças que os mantêm ligados no interior dos núcleos atômicos. A maior parte
da matéria visível no universo é formada por prótons e nêutrons, eles compõem os núcleos dos
átomos daqui da Terra e do interior das estrelas. O entendimento da origem das massas e das
forças entre os prótons e nêutrons é fundamental para eventualmente controlar em laboratório os
processos de geração de energia que acontece no interior das estrelas. A QCD também deve
descrever as propriedades da matéria fortemente interagente em condições extremas de
temperatura e densidade. Essa matéria estava presente nos primeiros instantes do universo e
compõe o interior de objetos estelares superdensos. Matéria quente e densa pode também ser
produzida em laboratório, através de colisões de íons pesados, como nos experimentos
conduzidos atualmente no LHC do CERN.
O estudo de fenômenos governados pela QCD é ao mesmo tempo desafiador e fascinante:
nunca antes na historia da Física havíamos nos confrontado com uma teoria cujas excitações
elementares não são os graus de liberdade facilmente acessíveis em experimentos. As
excitações elementares da QCD são os quarks e os glúons, mas eles estão confinados no
interior das partículas que interagem fortemente. As forças geradas pela QCD são tão fortes que
menos de 2% da massa de um próton ou de um nêutron pode ser atribuída às massas dos
quarks; ela é gerada pelas interações peculiares dos glúons através de um mecanismo
conhecido como quebra dinâmica de simetria.
Neste mini-curso vamos apresentar as ideias básicas que levaram ao desenvolvimento da QCD.
O foco principal será no papel desempenhado pelas simetrias e suas quebras em teorias
quânticas de campos, com particular interesse na QCD. Vamos também apresentar alguns dos
desafios e oportunidades de pesquisa, tanto sob o ponto de vista teórico quanto experimental,
oferecidos por essa vibrante área de das interações fortes.