Dissertação de Mestrado #717 – Maria Clara Alvim Sousa – 26/02/2024

Mecanismo de Higgs e transição de fase no Universo primordial

Autor: Maria Clara Alvim Sousa

Banca Examinadora

Prof. Gláuber Carvalho Dorsch (orientador)

DF/UFMG

Prof. Bruce Lehmann Sanchez Vega

DF/UFMG

Prof. Emmanuel Araújo Pereira

DF/UFMG

Nelson de Oliveira Yokomizo (Suplente)

DF/UFMG

Orientação

Prof. Gláuber Carvalho Dorsch (Orientador)

DF/UFMG

Resumo do Trabalho

Nessa dissertação, exploramos detalhadamente o mecanismo de Higgs, responsável por conferir massa às partículas, com ênfase no estudo de sua dinâmica ao longo da história do Universo primordial. Iniciamos apresentamos o formalismo lagrangiano que descreve a dinâmica de campos clássicos e quântico, utilizando-o como base para a introdução dos campos do Modelo Padrão e os princípios de simetria que regem esse modelo. Discutimos a necessidade do Higgs para promover uma quebra espontânea dessa simetria e gerar massa das partículas mediadoras da interação fraca, nomeadamente os bósons Z0 e W±. Em seguida, incorporamos correções quânticas e térmicas ao formalismo, analisando suas aproximações em altas e baixas temperaturas. Essa abordagem nos permite estabelecer conexões significativas entre o mecanismo de Higgs e a transição de fase no universo primordial.

Além disso, destacamos que essa relação entre partículas e cosmologia oferece perspectivas promissoras para avanços teóricos e experimentais, abrindo portas para novas vias de testes de modelos de física de partículas através de futuros detectores de ondas gravitacionais, como o interferômetro LISA.