Aspectos fundamentais da física de neutrinos e sua contextualização no Modelo Cosmológico Padrão

Resumo

O projeto visa introduzir o aluno ao estudo da física de partículas, voltada principalmente para a física de neutrinos. Inicialmente o projeto consta da descrição dos neutrinos como soluções da equação de Dirac, procurando entender todas as particularidades da dinâmica de Dirac, bem como as propriedades físicas peculiares que decorrem da descrição de uma partícula segundo essa dinâmica. A caracterização das massas dos neutrinos com partículas de Dirac ou de Majorana também fazem parte desta etapa. Em uma etapa seguinte, será abordado o formalismo de oscilação quântica de sabores em seu caráter mais geral assim como a influências das descrições de Dirac e Majorana sobre o problema, sendo de crucial importância a compreensão do caráter massivo dos neutrinos e das diferenças de caracterização matemática entre neutrinos de Dirac e de Majorana. Tal importância justifica-se pelo fato de que o mecanismo see-saw ter uma correlação direta com os mecanismos de massa variável relativos aos neutrinos cosmológicos, meta final dos estudos aqui propostos. O objetivo final do projeto é a introdução ao estudo dos neutrinos no cenário cosmológico. Para tanto, é necessária uma familiarização com os principais aspectos do modelo cosmológico padrão que são fundamentais para o entendimento dos neutrinos cosmológicos como, por exemplo, os princípios básicos da expansão do universo, a termodinâmica do universo primordial e a explicação para o desacoplamento dos neutrinos. Na medida do possível, na etapa final, já vislumbrando uma continuidade do projeto, o aluno será introduzido a uma investigação de possível ligação dos neutrinos com a energia escura por meio de interações via potencial de quintessência. (AU)