Quest\u00f5es n\u00e3o respondidas pelo atual Modelo Padr\u00e3o das part\u00edculas elementares sugerem aos f\u00edsicos que restam mais part\u00edculas e intera\u00e7\u00f5es fundamentais por descobrir. Al\u00e9m disso, a mat\u00e9ria escura observada em todo o Universo pelos astr\u00f4nomos pode ser composta por algumas dessas part\u00edculas desconhecidas. Para formular novas teorias al\u00e9m do Modelo Padr\u00e3o, os pesquisadores frequentemente assumem novas intera\u00e7\u00f5es, regidas por equa\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas com propriedades semelhantes \u00e0s do Modelo Padr\u00e3o. Uma delas \u00e9 a simetria U(1), presente nas equa\u00e7\u00f5es das intera\u00e7\u00f5es eletromagn\u00e9ticas, entre outras. Recentemente, um trio de f\u00edsicos te\u00f3ricos, incluindo o aluno de mestrado Davi Costa, da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), descobriu uma solu\u00e7\u00e3o geral para as equa\u00e7\u00f5es que determinam o conjunto completo de todas as cargas poss\u00edveis para as part\u00edculas de uma teoria com simetria U(1). A informa\u00e7\u00e3o \u00e9 essencial para o c\u00e1lculo das previs\u00f5es te\u00f3ricas que ser\u00e3o comparadas com os experimentos e observa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
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Orientado pelo professor da USP Gustavo Burdman, Costa \u00e9 o primeiro autor do estudo publicado em outubro na revista Physical Review Letters<\/em>, feito em colabora\u00e7\u00e3o com Patrick Fox e Bogdan Dobrescu, do Femilab, Estados Unidos. Como o pesquisador explica no v\u00eddeo, as teorias em f\u00edsica de part\u00edculas s\u00e3o formuladas usando a teoria qu\u00e2ntica de campos.\u00a0 No Modelo Padr\u00e3o, s\u00e3o as simetrias U(1) presentes nas intera\u00e7\u00f5es eletromagn\u00e9ticas e na combina\u00e7\u00e3o da intera\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica com a for\u00e7a nuclear fraca que determinam a conserva\u00e7\u00e3o da soma total das cargas el\u00e9tricas e das chamadas hipercarga fraca. De maneira geral, uma teoria com simetria U(1) precisa satisfazer uma s\u00e9rie de condi\u00e7\u00f5es: a soma das cargas associadas \u00e0 simetria precisa ser igual a zero, assim como a soma do cubo dessas cargas tamb\u00e9m precisa ser nula. Al\u00e9m disso, para garantir que a teoria n\u00e3o tenha problemas com c\u00e1lculos de energias muito altas, isto \u00e9, n\u00e3o apresente as chamadas anomalias, os valores das cargas nas unidades apropriadas precisam ser n\u00fameros inteiros.<\/span><\/p>\n