Área
Modelo Padrão
A Lagrangiana que descreve toda a matéria conhecida, antes e depois da quebra de simetria.
Antes da quebra
- Noether e conservaçãoO teorema de Noether: toda simetria contínua traz uma quantidade conservada, e exigir simetrias locais cria as forças.
- Setor de gaugeTensores de campo, teoria de Yang-Mills e as auto-interações não-abelianas dos bósons mediadores.
- Yang–MillsA teoria de gauge não-abeliana: auto-interação, liberdade assintótica, confinamento e o gap de massa.
- Setor de férmionsTermos cinéticos, derivada covariante, hipercarga e isospin, quiralidade e a simetria CPT.
- Dirac e quiralidadeA equação relativística do elétron, o significado de mão esquerda e direita, e por que a força fraca escolhe uma delas.
- Setor de HiggsO dubleto escalar, seu potencial e os parâmetros que preparam a quebra espontânea de simetria.
- Setor de YukawaOs acoplamentos que, após a quebra, se tornam as massas e as misturas de sabor dos férmions.
- Lagrangiana completaA teoria inteira numa expressão simétrica, e como ler cada termo dela: tipos de termo, dimensões, invariância.
A quebra de simetria
- A quebra de simetriaO vácuo escolhe uma direção. A Lagrangiana não muda — mas o estado de mínima energia, sim. Tudo o que segue decorre disso.
- Goldstone: global × localO que acontece quando o vácuo quebra uma simetria: se ela é global, nasce uma partícula sem massa; se é local, essa partícula é absorvida e o bóson de gauge ganha massa.
Depois da quebra
- Gauge e massasOs campos físicos W±, Z, fóton e glúon — agora com os termos de massa que a quebra produziu.
- FérmionsA derivada covariante reescrita nos campos físicos: correntes carregadas, neutras e eletromagnéticas.
- Higgs físico ρNo gauge unitário sobra um escalar real ρ(x): o bóson de Higgs, com massa e auto-interações.
- Descoberta do HiggsComo se produz e se detecta uma partícula que vive 10⁻²² segundos — e o que significa “5 sigma”.
- Higgs–GaugeO mesmo termo cinético que deu massa a W e Z também acopla o Higgs físico a eles.
- Higgs–FérmionsMassas dos férmions, diagonalização de Yukawa e as matrizes de mistura CKM e PMNS.
- Como a força fraca ageA força fraca muda a identidade das partículas: o W sobe e desce dentro do dubleto de isospin, o Z empurra sem mudar nada, e só a mão esquerda participa.
- Parâmetros livresO Modelo Padrão não prediz estes números — eles são medidos. Aqui estão, por setor.
- Lagrangiana completaA mesma física, reorganizada nos campos que detectamos. Cinco setores, agora com massas.
Sabor e CP
- C, P e TEspelho, antimatéria e o sentido do tempo: quais forças distinguem cada um — e o teorema que amarra os três.
- CKM & triânguloA única fonte de violação de CP no setor de quarks — e o teste de consistência que a confirma.
- CP & BariogêneseDe kaons à assimetria matéria-antimatéria — e por que o Modelo Padrão não dá conta dela.
- Neutrinos & PMNSA primeira janela direta para física além do MP: oscilações, seesaw e a questão Dirac vs. Majorana.
QCD
- Cor de quarks e glúonsTrês cores, oito glúons, só combinações brancas na natureza: como a carga da força forte funciona e por que ela leva ao confinamento.
- Simetria quiralA alta energia, quarks e glúons são livres; a baixa energia, confinam. A quebra espontânea da simetria quiral organiza toda a fenomenologia dos hádrons.
- ChPT, NJL & 1/N_cComo calcular na QCD de baixa energia, onde a perturbação em α_s falha: ChPT, o modelo NJL, a expansão 1/N_c e as regras de soma SVZ.
- PDFs & fatorizaçãoA alta energia, a liberdade assintótica permite descrever o hádron por partons — e separar o perturbativo (calculável) do não-perturbativo (medido).
QCD na rede
- DiscretizaçãoTrocar o contínuo por uma grade torna a integral de caminho um problema finito — e dá acesso ao regime não-perturbativo.
- ConfinamentoO resultado mais célebre do lattice: a energia entre cargas de cor cresce linearmente — quarks não escapam.
- Férmions na redePôr férmions de Dirac numa grade é surpreendentemente sutil — e nenhuma solução é gratuita.
- Monte CarloCom a ação euclidiana como peso de Boltzmann, amostra-se o vácuo por importância — e medem-se observáveis ab initio.
Além do Modelo Padrão
- Matéria escuraCerca de 95% do conteúdo do universo escapa ao MP. ~27% é matéria escura — vista só por gravitação, de natureza microscópica desconhecida.
- SupersimetriaA extensão mais estudada do MP: uma simetria entre férmions e bósons que ataca hierarquia, unificação e matéria escura de uma só vez — mas ainda sem confirmação experimental.
- Grande UnificaçãoUm único grupo simples em alta energia que se quebra no MP — explicando a quantização de carga e prevendo o decaimento do próton.
- SMEFTA linguagem moderna e agnóstica para parametrizar desvios do MP — operadores não-renormalizáveis suprimidos por potências da escala Λ da nova física.