Nome do Projeto
Novos desenvolvimentos em Física de Altas Energias
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/09/2020 - 31/08/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
O presente projeto de pesquisa contempla o quadriênio 2020 a 2024. Divide-se em duas partes: estrutura do próton em altas energias e física além do modelo padrão no LHC.
Este projeto tem com o meta continuar a abordar alguns pontos do projeto do quadriênio anterior, em especial o tópico de equações de evolução da Cromodinâmica Quântica, em que desenvolvimentos significativos foram realizados pela comunidade, bem como avançar em outros pontos, como na investigação de Física além do Modelo Padrão no LHC (aonde obtemos algumas contribuições no estudo de dimensões extras) e em colisores lineares. Planejamos investigar outros sinais de partículas além do modelo padrão, especialmente em sinais de matéria escura, investigando processos em colisores de altas energias em que estes fenômenos estejam presentes.
Objetivo Geral
Tendo em vista, os desenvolvimentos teóricos apresentados nas partes anteriores do presente projeto, os seus objetivos serão abaixo enumerados, descriminados em cada uma das áreas de interesse.
Os objetivos da parte de equações de evolução são os seguintes:
1. aplicar as soluções da eq. BFKL com acoplamento dinâmico para processos em que a troca do Pomeron seja importante, como, por exemplo, a produção de jatos Mueller-Navellet;
2. investigar soluções usando transformadas integrais para a equações GLR e suas variantes;
3. investigar soluções por métodos numéricos para as equações de evolução acima.
4. aplicar novos desenvolvimentos da relação entre teorias com acoplamento forte e gravitação
(AdS/CFT) em eventos de altas energias, em especial na região não-perturbativa.
O estudo da Física Difrativa no LHC tem sido tema de intensa pesquisa e nessa parte do projeto pretendemos analisar detalhadamente as implicações fenomenológicas da dinâmica QCD para altas energias no comportamento das seções de choque difrativas de produção de quarks pesados, mésons e exóticos. Pretendemos estudar as implicações fenomenológicas da dinâmica das interações fortes nos processos difrativos que serão analisados nas interações pp/pA/AA no Large Hadron Collider (LHC) e interações e + e− no International Linear Collider (ILC). Para tanto, os seguintes pontos irão ser considerados:
1. Calcular a produção de quarks pesados, mésons em processos difrativos para interações pp/pA/AA considerando diferentes aproximações para a distribuição de glúons não-integrada.
2. idem para a produção de partículas não previstas no Modelo Padrão além de sinais de dimensões extras.
Os objetivos da parte de equações de evolução são os seguintes:
1. aplicar as soluções da eq. BFKL com acoplamento dinâmico para processos em que a troca do Pomeron seja importante, como, por exemplo, a produção de jatos Mueller-Navellet;
2. investigar soluções usando transformadas integrais para a equações GLR e suas variantes;
3. investigar soluções por métodos numéricos para as equações de evolução acima.
4. aplicar novos desenvolvimentos da relação entre teorias com acoplamento forte e gravitação
(AdS/CFT) em eventos de altas energias, em especial na região não-perturbativa.
O estudo da Física Difrativa no LHC tem sido tema de intensa pesquisa e nessa parte do projeto pretendemos analisar detalhadamente as implicações fenomenológicas da dinâmica QCD para altas energias no comportamento das seções de choque difrativas de produção de quarks pesados, mésons e exóticos. Pretendemos estudar as implicações fenomenológicas da dinâmica das interações fortes nos processos difrativos que serão analisados nas interações pp/pA/AA no Large Hadron Collider (LHC) e interações e + e− no International Linear Collider (ILC). Para tanto, os seguintes pontos irão ser considerados:
1. Calcular a produção de quarks pesados, mésons em processos difrativos para interações pp/pA/AA considerando diferentes aproximações para a distribuição de glúons não-integrada.
2. idem para a produção de partículas não previstas no Modelo Padrão além de sinais de dimensões extras.
Justificativa
Existe um grande interesse na comunidade a cerca da determinação da estrutura do próton, bem como no estudo de partículas além do Modelo Padrão possibilitada pelo LHC e com a possível entrada em funcionamento dos colisores lineares da próxima geração. Maiores detalhes na descrições das ações.
Metodologia
O presente projeto tem diversos temas e linhas de pesquisa que empregam a mesma metodologia, independente do tema. Assim, nas ações deste projeto, vamos indicar com metodologia empregada a listada aqui. A metodologia a ser empregada é a mais comum da área de fenomenologia de Física de Partículas e Hádrons e é formada por pela seguinte sequencia de etapas:
- leitura, analise e discussão de artigos, preprints, dissertações, teses e livros que tratam dos temas a serem estudados em cada ação, para a fundamentação teórica dos problemas em foco;
- determinação do modelo teórico mais adequado para a descrição de quantidades a serem medidas nos experimentos (observáveis) ou do modelo teórico mais adequado a ser analisado;
- realização dos cálculos analíticos do modelo determinado no item anterior, podendo usar ferramentas computacionais de cálculos analíticos (Mathematica, Maple ou MAXIMA);
- elaboração de programas computacionais em linguagem de programação estruturada (C, Fortran, Python) com uso de métodos e rotinas numéricas bem estabelecidas para obter resultados numéricos;
- análise, usando ferramentas apropriadas (usualmente programa para montar gráficos), dos resultados numéricos obtidos;
- discussão dos resultados e conclusões obtidas, usualmente em seminários do Grupo de Pesquisa
- elaboração de material escrito que posteriormente poderá ser usado na elaboração de artigo, apresentação, dissertação ou tese.
- leitura, analise e discussão de artigos, preprints, dissertações, teses e livros que tratam dos temas a serem estudados em cada ação, para a fundamentação teórica dos problemas em foco;
- determinação do modelo teórico mais adequado para a descrição de quantidades a serem medidas nos experimentos (observáveis) ou do modelo teórico mais adequado a ser analisado;
- realização dos cálculos analíticos do modelo determinado no item anterior, podendo usar ferramentas computacionais de cálculos analíticos (Mathematica, Maple ou MAXIMA);
- elaboração de programas computacionais em linguagem de programação estruturada (C, Fortran, Python) com uso de métodos e rotinas numéricas bem estabelecidas para obter resultados numéricos;
- análise, usando ferramentas apropriadas (usualmente programa para montar gráficos), dos resultados numéricos obtidos;
- discussão dos resultados e conclusões obtidas, usualmente em seminários do Grupo de Pesquisa
- elaboração de material escrito que posteriormente poderá ser usado na elaboração de artigo, apresentação, dissertação ou tese.
Indicadores, Metas e Resultados
Publicação de artigos científicos em revistas arbitradas e indexadas
Participação em congressos científicos
Formação de alunos de graduação e pós-graduação
Participação em congressos científicos
Formação de alunos de graduação e pós-graduação
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ALFREDO ACHTERBERG SANCHOTENE PACHECO | |||
| ANDREW SANTOS CORREIA | |||
| EDUARDO HENRIQUE MOSSMANN | |||
| JEAN TORRES REIS | |||
| João Vitor Bulhões da Silva | |||
| LUIS FELIPE DA CONCEIÇÃO INÁCIO | |||
| RAFAEL OLIVEIRA ALVES | |||
| VICTOR PAULO BARROS GONCALVES | 4 | ||
| WERNER KRAMBECK SAUTER | 10 |