Física de hádrons

Resumo

A física de hádrons estuda sistemas onde as interações fortes são dominantes. Ela surgiu nos anos setenta e incorpora conceitos, métodos e procedimentos das áreas de pesquisa conhecidas como Física Nuclear e Fenomenologia de Partículas Elementares. Do ponto de vista teórico, a física de hádrons utiliza a Cromodinâmica Quântica (QCD) para descrever uma enorme variedade de problemas. Quando as energias envolvidas são altas, a estrutura de quarks dos hádrons aparece de modo mais direto e técnicas perturbativas podem ser empregadas. Em regimes de energias médias e baixas, o caráter não abeliano da teoria domina, o vácuo da QCD manifesta-se como um condensado de quarks e antiquarks e os problemas precisam ser tratados por meio de métodos não perturbativos. Conseqüentemente, a área é caracterizada pelo uso de modelos visando à descrição da estrutura e interações das partículas formadas pelos componentes mais elementares da matéria, os quarks e glúons. Atualmente, um esforço experimental intenso e consistente vem sendo feito para estudar sistemas hadrônicos, com o objetivo de determinar as respostas de mésons, bárions e do próprio vácuo, a sondas eletrofracas ou fortes. Em diversos laboratórios, alguns dos quais de grande porte, experimentos estão sendo realizados e planejados, o que gera uma perspectiva bastante boa de obtenção de novos dados, que permitirão um maior conhecimento sobre as diversas regiões de energia. No Brasil há cerca de 100 pesquisadores e estudantes trabalhando em física de hádrons e os principais grupos de pesquisa estão localizados em São Paulo, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro e Santa Catarina. Os pesquisadores paulistas envolvidos neste projeto têm papel central no cenário nacional, sendo responsáveis por cerca de 30% dos trabalhos produzidos na área e metade do esforço em pós-graduação. O projeto aqui apresentado tem como objetivo a manutenção das atividades de um grupo de referência, que vem atuando como um dos pólos centralizadores das atividades da área no Brasil. A nossa linha de pesquisa envolve o estudo de vários aspectos da descrição de sistemas hadrônicos e suas interações tais como: regras de soma da QCD, que relacionam as propriedades hadrônicas com parâmetros que caracterizam o vácuo da QCD, tais como os condensados de quarks e glúons; o modelo da nuvem mesônica, que descreve as propriedades dos quarks do mar do núcleon, usando a idéia de que o núcleon pode ser descrito como um sistema composto bárion-méson; processos hadrônicos em astrofísica, onde se estuda a importância de efeitos nucleares na dinâmica de discos de acresção em torno de buracos negros e estrelas de nêutrons; lagrangianas efetivas quirais não lineares, que permitem a descrição precisa de forças de dois e três corpos em Física Nuclear, modelos quirais de interações de píons com híperons e mésons com charme, que contribuem à descrição da fase hadrônica de colisões em altas energias; correntes eletromagnéticas de troca, que se manifestam em interações de fótons com núcleos. (AU)