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    Uma visão colorida das partículas que voam rápido

    Andrecia Ramnath defende sua dissertação na Universidade de Jyvaskyla, Finlândia. Credot:Universidade de Jyväaskyla

    A força nuclear forte é uma das quatro forças fundamentais da natureza, junto com o eletromagnético, forças gravitacionais e nucleares fracas. O ramo da física de partículas que lida com a força nuclear forte é chamado de cromodinâmica quântica (QCD). O termo "cromo" refere-se à carga na teoria, que é chamado de cor (não relacionado ao significado cotidiano da palavra em termos de luz visível). É importante entender mais sobre QCD, uma vez que nos dá uma melhor compreensão da natureza como um todo e do universo que ocupamos. Esta tese desenvolve novas equações que descrevem como as quantidades medidas em experimentos dependem da energia. Uma dessas equações descreve a dependência energética do odderon, uma partícula que se tornou famosa nas notícias internacionais recentemente devido à sua observação no CERN no final de 2020. Também usamos um novo método para calcular equações de evolução sem fazer a suposição usual de que QCD tem infinitas cores, em vez das três cores que tem na realidade.

    É muito difícil medir diretamente quarks e glúons, porque eles ocorrem apenas em estados limitados, como o próton. Contudo, isso é possível em colisor de partículas de alta energia, como o LHC (Large Hadron Collider) no CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear) e RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) no BNL (Brookhaven National Laboratory) e o futuro EIC (Electron-Ion Collider) ) Essas grandes máquinas podem acelerar as partículas para perto da velocidade da luz, dando acesso às escalas de comprimento curto onde os quarks e glúons podem ser vistos.

    QCD é uma teoria em que é difícil fazer previsões teóricas e analisar os dados dos experimentos. Esta tese usa uma formulação teórica eficaz para o limite de alta energia chamada condensado de vidro colorido (CGC). Nesta teoria, consideramos a colisão entre qualquer hádron ou núcleo (denominado "alvo") com qualquer tipo de outra partícula (denominado projétil).

    O alvo é modelado como um denso, estrutura semelhante a uma panqueca que consiste em quarks e glúons, viajando em uma velocidade muito alta em direção ao projétil. Este meio é denominado CGC. Nesta tese, examinamos a interação entre o alvo e o projétil em certos casos específicos que são relevantes para colisões particulares. As equações que estudamos governam como essas interações mudam em diferentes escalas de energia. O CGC é um campo novo e de rápido crescimento no mundo da física de partículas.


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