Partículas, campos, cordas e cosmologia

A física de partículas é dedicada ao estudo e compreensão dos blocos fundamentais da matéria, as partículas elementares e suas interações. Uma das maiores conquistas do século passado foi a construção de uma teoria, denominada Modelo Padrão, que descreve corretamente as interações entre todas as partículas elementares conhecidas. O Modelo Padrão conheceu um enorme sucesso experimental, culminando com a descoberta do bóson de Higgs em 2012. No entanto, ainda há muitas questões a serem resolvidas neste domínio, entre as quais estão a origem do bóso de Higgs, da matéria escura e da assimetria matéria anti-matéria, que precisam de uma física além do Modelo Padrão. A teoria quântica de campos é o instrumento teórico de maior uso em física de partículas, estendendo-se até a física da matéria condensada. A reconciliação em uma estrutura unificada das leis da física quântica com a teoria da gravidade de Einstein representa o Santo Graal da física teórica. Ao longo dos últimos 40 anos, a teoria das cordas surgiu como nosso principal candidato para essa descrição unificada da Natureza. Essa teoria pressupõe que todas as partículas e mediadores de força, incluindo as mediadoras da gravidade, sejam harmônicos distintos de minúsculas cordas vibrantes, da mesma forma que diferentes harmônicos de uma corda de violão correspondem a diferentes notas musicais. Está ainda para ser visto se a teoria das cordas pode de fato nos fornecer uma descrição completa do nosso Universo, mas ela já deu frutos importantes. A cosmologia é o estudo do Universo: quais são as suas origens, como se expandiu e evoluiu, e quais são as propriedades das estruturas de grande escala que vemos hoje? Medições de alta precisão da radiação cósmica de fundo, da taxa de expansão por meio de observações de supernovas, bem como pesquisas de galáxias, indicam que vivemos em um Universo onde a matéria vísivel (átomos e luz) são apenas uma pequena peça do quebra-cabeça. Na verdade, o Universo hoje parece ser dominado pela energia escura, um componente misterioso que faz com que o Universo se expanda em um ritmo acelerado. Além disso, todas as observações apontam para a existência de algo chamado matéria escura, o componente escuro que é cinco vezes mais abundante do que os átomos, o que contribui significativamente para a massa das galáxias e outras estruturas gravitacionalmente ligadas.

Física das partículas elementares
Enrico Bertuzzo
Gustavo Alberto Burdman
Oscar José Éboli
Renata Zukanovich Funchal
Teoria quântica de campos
Adilson José da Silva
Diego Trancanelli
Fernando Tadeu Caldeira Brandt
Jorge José Leite Noronha Junior
Jorge Lacerda de Lyra
Josif Frenkel
Marcelo Otávio Caminha Gomes
Paulo Teotônio Sobrinho
Victor de Oliveira Rivelles
Teoria quântica relativística
Dmitri Maximovich Gitman
Cosmologia, gravitação e astrofísica
Elcio Abdalla
Luis Raul Weber Abramo
Marcos Vinicius Borges Teixeira Lima
Física de altas energias
Airton Deppman
Alessio Mangiarotti
Alexandre Alarcon do Passo Suaide
Emi Marcia Takagui
Ivone Freire da Mota e Albuquerque
Marcelo Gameiro Munhoz
Marco Bregnat
Nelson Carlin
Olácio Dietzsch
Renata Zukanovich Funchal