Quebra de Simetria Eletrofraca no LHC

Resumo

O Modelo Padrão (MP) das interações eletrofracas e fortestem tido um grande sucesso na descrição de uma grande quantidadede dados experimentais coletados ao longo de décadas em diversosexperimentos realizados em diferentes escalas de energia.O MP foi testado com grande precisão e cálculos usando ordens superiores em teoria de perturbação em nível quântico são necessários para alcançaro acordo entre teoria e experimento.Entretanto, existem evidências de que o MP é incompleto.Essas evidências provêm principalmente da existência da matéria escurano Universo e da massa não-nula de neutrinos. Outro fato importante é que o MP ainda não foi testado em um deseus aspectos fundamentais: a quebra da simetria eletrofraca,que torna as interações fraca e eletromagnética tão diferentesem baixas energias e que gera massa para as partículas elementares.No cerne da quebra de simetria eletrofraca está o mecanismo de Higgs,descrito pelo setor de Higgs do MP. Ele prevê a existênciade uma partícula escalar elementar, o bóson de Higgs.A procura do bóson de Higgs é prioridade máxima no LHC.O setor de Higgs do MP apresenta sérias dificuldadesassociadas ao chamado problema da hierarquia ou naturalidade:na ausência de simetrias extras não é possível manter de umamaneira natural a hierarquia entre duas escalas diferentes de energia,como por exemplo a energia de Planck e a escala de energia eltrofraca.Deve-se obrigatoriamente fazer um ajuste muito preciso nos parâmetrosdo modelo, o que não é natural. Há vários modelos que vão além do MP e aliviam esse problema.Entre esses modelos destacamos extensões supersimétricas, modelos detechnicolor, Higgs como um pseudo bóson de Nambu-Goldstone e os modelosmais recentes de dimensões extras compactas (grandes, universais e curvas).O objetivo desse Projeto é o de explorar modelos de quebra de simetriaeletrofraca além do MP e estudar seus possíveis sinais no LHC.Na maioria desses modelos existem novas partículas cuja detecção podeapontar para uma Nova Física.Em particular, estaremos interessados em estudar o "radion", uma partículaassociada com flutuações no tamanho da dimensão extra compacta em modelosde dimensões curvas.