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O modelo padrão (SM) da física de partículas é um modelo físico notavelmente bem-sucedido teoria, que acumula inúmeras conquistas nos últimos anos. Costuma-se dizer que com a descoberta do bóson de Higgs, o modelo padrão esta completo. Não há, até o momento, nenhuma medição inequívoca que o exclui. No entanto, muitas questões ainda permanecem em aberto, as quais requerem alguma modificação no futuro. Alguns problemas ou mistérios não resolvidos são: (a) O problema da hierarquia; (b) O problema da constante cosmológica; (c) O grande número de parâmetros (≈ 20) que deve ser medidos e ajustados "manualmente"; (d) O momento magnético anômalo do múon, e (e) o problema da matéria escura (DM). Em particular, este último é uma das mais persuasivas evidências experimentais de física além do Modelo Padrão (BSM), a qual advém das observações cosmológicas. A evidência para DM é inconsistente com as propriedades de qualquer partícula conhecida. Enquanto DM tem interações gravitacionais com a matéria usual, as partículas de DM são escuras, ou seja, efetivamente invisíveis para experimentos em colisores tradicionais e suas interações não gravitacionais devem ser relativamente raras. A pesquisa em física BSM é, em geral, realizada ao longo das seguintes direções:

1. Extensão do grupo de simetria do SM: supersimetria, Grandes Teorias Unificadas, etc. Desta forma, pode-se resolver o problema da hierarquia, e também o problema da Matéria Escura.

2. Adição de novas partículas: gerações extras de matéria, novos bósons de calibre, novos bósons de Higgs, novos neutrinos, etc. Desta forma, pode-se resolver o problema da matéria escura.

3. Introdução de dimensões extras espaciais: dimensões extras compactas ou planas. Essa abordagem abre um amplo espectro de possibilidades, onde se pode resolver o problema da hierarquia e obter uma nova versão da gravidade.

4. Transição para um novo paradigma além da TQC local: teoria das cordas, mundo da brana, etc. A expectativa nesta abordagem é a unificação da gravidade com outras interações e a construção da gravidade quântica.

Portanto, a fim de ir além do Modelo Padrão, podemos seguir vários caminhos, os quais implicam adicionar novas partículas e / ou interações (por exemplo, uma partícula de matéria escura) e incluir mais simetrias. No entanto, a busca por uma nova física além do Modelo Padrão é inevitavelmente baseada na comparação de dados experimentais com as previsões do Modelo Padrão, visto que as partículas observadas nos estados finais são àquelas pertencentes ao SM e a nova física, como regra, manifesta-se na forma de um excesso acima das predições associadas ao Modelo Padrão.

O presente projeto segue a metodologia tradicional para a área de física de partículas e de hádrons, a qual consta das seguintes etapas:
- Leitura e discussão de artigos referentes a área para fundamentação teórica e experimental com relação aos problemas sob investigação neste projeto;
- Determinação do modelo teórico mais adequado para descrever os observáveis, ou dos modelos teóricos a serem analisados;
- Realização de cálculos analíticos referentes aos processos a serem investigados;
- Elaboração de programas computacionais envolvendo estes processos e implementação das simulações numéricas;
- Análise dos resultados obtidos nas simulações computacionais;
- Apresentação e discussão dos resultados ao grupo;
- Apresentação dos resultados à comunidade científica através de participação em eventos científicos e publicação em revistas científicas da área;
- Progressão de teses, dissertações e iniciações científicas associadas ao projeto.

O objetivo mais ambicioso deste projeto é iniciar uma nova era de precisão nos estudos de física BSM em processos difrativos e induzidos por fótons no LHC. Uma força particular da proposta é a forte conexão entre teoria, fenomenologia e aplicações experimentais. Nos últimos anos, os participantes contribuíram significativamente para o desenvolvimento da área e possuem a expertise necessária para realizar as tarefas propostas no projeto. As tarefas individuais propostas no projeto são importantes para a comunidade de altas energias, mas o maior impacto será alcançado pela combinação de todos os resultados, a qual demonstrará que a busca por uma nova física pode ser realizada usando processos difrativos e induzidos por fótons, e que os eventos associados podem ser separados usando os detectores frontais e / ou outros critérios de exclusividade. Acreditamos fortemente que se tal objetivo for alcançado, um número maior de membros das comunidades teóricas e experimentais será motivado a avançar no estudo de outras cenários da física BSM nessas reações, bem como a desenvolver as técnicas experimentais necessárias para medir os estados finais associados.

Ao final do projeto, esperamos cinco publicações em revistas especializadas e a apresentação dos resultados associados em workshops e conferências internacionais. Além disso, as tarefas propostas contribuirão para o desenvolvimento de duas teses, de alunos de doutoramento da UFPel e da Universität Münster.