Simetrias e suas quebras: o campo de Higgs e o problema da constante cosmológica

Abstract

Nesta monografia foram exploradas as simetrias do modelo padrão e suas quebras espontâneas, especialmente o mecanismo de Higgs para a quebra de simetria de calibre na interação fraca e a geração de massa durante a era eletrofraca da expansão do universo. Considerando a importância do campo de Higgs nesse processo, em que durante a quebra de simetria espontânea o mesmo adquire um valor de vácuo esperado não nulo, o que é uma motivação para se estudar a relação de um campo escalar e a densidade de energia de vácuo. É conhecido o fato que os valores calculados teoricamente empregando teoria quântica de campos apontam um valor discrepante de até 120 ordens de grandeza maior que medidas experimentais, o que é conhecido como Problema da Constante Cosmológica. Na presente monografia também foi realizado uma investigação sobre essa questão. Onde para isso, a princípio, foi necessário um estudo introdutório à teoria de campos.

In this monography, standard model symmetries and their spontaneous breaks were explored, especially the Higgs mechanism for gauge symmetry breaking in weak interaction and mass generation during the electroweak era of universe expansion. Considering the importance of the Higgs field in this process, where during spontaneous symmetry breaking it acquires a expected vacuum value different from zero, which is a motivation to study the relationship of a scalar field and the vacuum energy density. It is well known that values calculated theoretically using quantum field theory point to an outlier of up to 120 orders of magnitude greater than experimental measurements, which is known as the Cosmological Constant Problem. In this monography, an investigation was also carried out on the subject. Where, at first, an introductory study of field theory was needed.