Restauración de simetrías Gauge a Altas Temperaturas.

Síntesis del Problema : Dentro del formalismo de la teoría cuántica de campos existe un tipo especial de teorías, conocidas como teorías gauge, en las que las interacciones entre los campos de materia están descritas a través de campos vectoriales intermediarios, denominados campos gauge. El Modelo Estándar de Partículas Elementales (MEPE) es una teoría gauge que describe las interacciones nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética entre quarks y entre leptones. Para que el MEPE pueda describir coherentemente toda la fenomenología observada en los laboratorios de física subnuclear, es necesario implementar el mecanismo de ruptura espontánea de la simetría gauge electrodébil. Desde hace tres décadas se conoce que, cuando se consideran sistemas de muchas partículas cuya estructura y dinámica está descrita por teorías gauge con ruptura espontánea de simetría, las simetrías gauge espontáneamente rotas a temperatura cero pueden ser restauradas por efecto de las correcciones térmicas a altas temperaturas. Esta idea, cuando es aplicada a modelos como el MEPE o sus extensiones, conlleva al planteamiento de hipotéticas transiciones de fase cosmológicas que se presentaron durante los primeros instantes del Universo. El fenómeno de restauración de simetrías gauge a altas temperaturas ha sido estudiado a través del potencial efectivo térmico, el cual permite determinar cual es el efecto que tiene la temperatura del plasma sobre el valor esperado en el vació del campo de Higgs. Con lo anterior, se puede conocer para que temperatura (denominada temperatura crítica) este valor esperado se anula; es decir es posible conocer la temperatura crítica en la que la simetría gauge de la teoría en consideración se restauraría. Es frecuente que existan cargas conservadas en las teorías gauge con ruptura espontánea de la simetría. Estas cargas conservadas se relacionan directamente con las corrientes conservadas asociadas con las simetrías de la teoría. Lo anterior permite considerar en el problema en consideración a los potenciales químicos asociados con estas cargas conservadas. Desde un punto de vista relativista, al considerar sistemas de muchas partículas, los potenciales químicos se relacionan con la conservación en el sistema del número de partículas menos el número de anti-partículas y por consecuencia, tienen una relación directa con la conservación de las cargas del sistema. El principal objetivo de nuestro proyecto es investigar cual es el papel que tienen los potenciales químicos en el fenómeno de restauración de simetrías gauge a altas temperaturas. Nuestra investigación es de relevancia no solo para tener un conocimiento mas amplio de las restauración de las simetrías gauge a altas temperaturas, sino también para conocer cual es el efecto que tienen los potenciales químicos sobre las masas efectivas térmicas asociadas con el espectro de partículas físicas de la teoría en consideración. El objetivo general del presente proyecto es investigar cuales son los efectos que tiene la inclusión de un potencial químico asociado con una carga conservada en el fenómeno de restauración de simetrías gauge a altas temperaturas. Lo anterior se realizará en el contexto de la teoría cuántica de campos a temperatura finita, a través del calculo del potencial efectivo a orden de un lazo. Con este proyecto se continuará el trabajo de investigación que ha sido desarrollado y publicado por nuestro grupo durante los últimos años respecto al tema en consideración [1, 2, 3], y servirá para financiar la formación de dos estudiantes de Maestría en Física de la Universidad Nacional de Colombia, quienes se desempeñarán como auxiliares de este proyecto.

• Fecha de publicación: 2003
• Institución: Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación
• Repositorio: Repositorio Institucional de Minciencias
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.minciencias.gov.co:20.500.14143/37904
• Acceso en línea: https://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/37904; http://colciencias.metabiblioteca.com.co
• Palabra clave: Campos cuánticos; Modelo estándar de partículas elementales; Potencial efectivo térmico; Ruptura espontánea de la simetría; Temperatura finita; Teorías gauge; Transición de fase electrodébil
• Rights: openAccess
• License: http://purl.org/coar/access_right/c_abf2