Graceli - física matemática astronomia filosofia [812]

unificação de interações de forças em decaimentos no sistema categorial Graceli.

matriz categorial Graceli.

T l T l E l Fl dfG l

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n → p + W^{- ,}
W^-→ e^-+ ν,
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seria dado por: n → p + W^- , completado pelo decaimento W^-→ e^-+ ν,

tomando como modelo a QED de Dirac, o físico ítalo-norte-americano Enrico Fermi (1901-1954; PNF, 1938) sugeriu que no decaimento beta (“β-decay”), um nêutron (n) se transforma em um próton (p), emitindo um elétron (e^-) e o neutrino (ν), partícula esta proposta pelo físico austro-suíço-norte-americano Wolfgang Pauli Junior (1900-1958; PNF, 1945), em 1930. Esse decaimento, segundo Fermi, ocorre por intermédio de um novo processo físico, mais tarde denominado de força(interação) fraca. Em 1938, o físico sueco Oskar Benjamin Klein (1894-1977) sugeriu que bv carregados e massivos, aos quais denominou de W (provavelmente da palavra “weak”, fraco em inglês), seriam os mediadores dessa força. Assim o “β-decay” seria dado por: n → p + W^- , completado pelo decaimento W^-→ e^-+ ν, sendo a constante de acoplamento (g_w) para tal processo o mesmo da força (interação) eletromagnética, isto é, a constante de estrutura fina α. Essa igualdade significava uma unificação entre as forças eletromagnética e fraca – a força eletrofraca -, que ocorreria mais tarde, na década de 1960.
                   As primeiras tentativas no sentido de concretizar essa unificação foram desenvolvidas na segunda metade da década de 1950, nos trabalhos realizados, em 1957, por Schwinger; em 1958 e, independentemente, pelos físicos, o brasileiro José Leite Lopes (1918-2006) (com a previsão da partícula Z⁰), os norte-americanos Sidney Arnold Bludman (n.1927), Gerald Feinberg (1933-1992) e Sheldon Lee Glashow (n.1932; PNF, 1979) (em sua Tese de Doutoramento orientada por Schwinger); em 1959, por Salam e o físico inglês John Clive Ward (1924-2000), e, independentemente, pelo físico norte-americano Murray Gell-Mann (n.1929; PNF, 1969).
                   A consolidação da unificação acima referida ocorreu na década de 1960. Ainda usando verbetes escritos para esta série, vimos que, em 1961, Glashow desenvolveu um modelo méson-vetorial da força fraca baseado no grupo de simetria gauge SU(2)  SU (1). Esse modelo requeria a existência de quatro (4) bósons vetoriais (bv): o fóton (γ) e as partículas massivas (W^±, Z⁰), sendo estas mediadoras da força fraca, segundo referimos acima. Embora esse modelo representasse uma unificação entre as duas forças (eletromagnética e fraca), a quebra de simetria desse modelo era resolvida com a colocação “à mão”, de mésons massivos intermediários. Uma teoria de unificação análoga a essa de Glashow foi desenvolvida pelo físico norte-americano Steven Weinberg (n.1933; PNF, 1979), em 1967, e por Salam, em 1968. No entanto, diferentemente de Glashow, esses dois físicos consideraram a quebra espontânea de simetria(QES) como mecanismo para gerar massas às partículas mediadoras da força ou interação fraca, o qual requer a existência de uma partícula de spin 0, o conhecido bóson de Higgs, conforme veremos a seguir. Em seus trabalhos, Weinberg e Salam afirmaram que o modelo que desenvolveram, independentemente, poderia ser renormalizável, mas não indicaram a maneira de fazê-lo. É oportuno destacar que Salam, em 1962 (Physical Review 127, p. 331), havia provado que a TYMS era não-renormalizável.

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quinta-feira, 15 de novembro de 2018

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