INTRODUÇÃO ÀS INTERAÇÕES EM TEORIA DE CAMPOS

O objetivo deste trabalho é apresentar ao aluno de graduação em Física os conceitos básicos iniciais necessários para a compreensão das interações no âmbito da teoria de campos. Nos primeiros capítulos, são apresentados conceitos como eletromagnetismo na forma covariante, mecânica lagrangeana, teoria de grupos, assim como a apresentacão dos campos livres escalar, espinorial e vetorial. O apêndice conta com explicações essenciais sobre unidades naturais, espaço-tempo de Minkowski, quadrivetores, tensores e diagramas de Feynman. A parte do trabalho dedicada a exposição dos elementos fundamentais para a compreensão das interações, foi iniciada com a apresentação da interação de Yukawa, seguidos pelos conceitos de simetrias, invariância global e o aparecimento das interações no contexto da invariância local. Neste ponto são apresentados detalhes da eletrodinâmica quântica, também conhecida como QED, onde também é verificada sua invariância. Posteriormente é apresentado o conceito das teorias de Yang-Mills e quebra espontânea de simetria, onde há o aparecimento do bóson de Goldstone e a seguir o mecanismo de Higgs. Por fim, são explorados detalhes da interação eletrofraca, apresentando a composição de seu lagrangeano e a massa dos bósons de gauge. O desenvolvimento deste trabalho passa pela análise da transformação dos campos nos lagrangeanos e a verificação de sua invariância. A busca pela simetria revela partículas novas na teoria. Algumas vezes, partículas com massa, outras vezes, partículas sem massa. Nesta busca são revelados os termos de interações e ocasionalmente a busca pela simetria pode revelar exatamente o contrário, mostrando um fenômeno que é chamado de quebra espontânea de simetria. Espera-se que este trabalho seja útil para facilitar um primeiro contato de estudantes dos cursos de Física na busca pela compreensão da descrição das interações em Teoria de Campos.