Uma extensão de Stueckelberg do Modelo Padrão

Abstract

A matéria escura continua sendo um dos maiores mistérios da física nos dias de hoje, mesmo após quase um século desde sua descoberta. Diversas observações astrofísicas e cosmológicas apontam para a existência de uma componente não luminosa que compõe cerca de 26% do universo. No contexto da física de partículas, os modelos teóricos mais comuns buscam explicar essa componente por meio de extensões do Modelo Padrão, especialmente no setor eletrofraco, introduzindo novas partículas fracamente interagentes. Com esse propósito, este trabalho apresenta uma revisão da teoria eletrofraca, partindo dos requisitos fundamentais da Teoria Quântica de Campos e indo até a teoria de Glashow, Weinberg e Salam. Ainda motivados pelo problema da matéria escura, investigamos um modelo proposto por Körs e Nath [1], que introduz um bóson adicional Z ′ , cuja massa não provém do mecanismo de Higgs, mas de um mecanismo alternativo, conhecido como mecanismo de Stueckelberg.

Dark matter remains one of the greatest mysteries in physics, even after nearly a century since its discovery. Numerous astrophysical and cosmological observations indicate the existence of a non-luminous component that accounts for about 26% of the universe. In the context of particle physics, the most common theoretical models that aim to explain this dark component seek to extend the electroweak sector of the Standard Model, introducing new weakly interacting particles. With this purpose, we present a theoretical review of the electroweak theory, starting from the basic Quantum Field Theory prerequisites and going up to the Glashow, Weinberg and Salam formulation. Motivated by the dark matter problem, we investigate a model proposed by Körs and Nath [1], in which a new Z ′ boson is introduced. Its mass is not generated by the usual Higgs mechanism, but rather through an alternative manner, known as the Stueckelberg mechanism.