PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA (CCEN - PPGF)

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA NATUREZA (CCEN)

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Banca de DEFESA: JESRIEL MATIAS DA ROCHA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JESRIEL MATIAS DA ROCHA
DATA: 27/02/2025
HORA: 10:00
LOCAL: meet.google.com/zzd-bows-eua
TÍTULO: Experimentos com nêutrons e Gravidade Modificada
PALAVRAS-CHAVES: modificações da gravidade; dimensões extras; branas; nêutrons; vínculos experimentais.
PÁGINAS: 116
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO: Nas últimas décadas temos visto o surgimento de várias propostas de modificação da teoria da gravitação, motivadas principalmente por persistentes desafios enfrentados pela teoria padrão, como, por exemplo, o problema da matéria escura e energia escura. Nesse contexto, destacamos a teoria de dimensões extras de grande escala, que originariamente foi elaborada como uma tentativa de explicar a razão da gravidade ser muito mais fraca quando comparada com as demais forças. Essa questão, conhecida como problema da hierarquia, também é considerada por muitos como um outro grande desafio para o Modelo Padrão. Evidentemente, toda formulação teórica nova precisa passar pelo crivo experimental. Uma das interessantes consequências de algumas dessas teorias, em especial da teoria de dimensões extras de grande escala, é a previsão de amplificação da força gravitacional em curtas distâncias. Diante dessa interessante característica fenomenológica, não demorou muito para que experimentos fossem desenvolvidos a fim de estudar eventuais desvios da lei do inverso do quadrado de Newton em curtas distâncias. Neste trabalho damos destaque a alguns experimentos com nêutrons. Essa partícula, por ser eletricamente neutra, se mostra bastante útil na busca por interações gravitacionais anômalas em curtas distâncias. Iniciamos nossa discussão considerando o experimento de estados ligados do nêutron, no qual nêutrons lentos ficam verticalmente aprisionados entre um espelho perfeitamente reflexivo e o campo gravitacional terrestre. Os resultados do experimento sugerem que os estados acessíveis para o nêutron formam um conjunto discreto, aos quais estão associadas alturas permitidas quantizadas da ordem do micrômetro. No cenário de dimensões extras, investigamos como a interação gravitacional entre o nêutron e o espelho poderia influenciar os estados ligados do nêutron. A partir dessa análise, conseguimos determinar novos vínculos para os parâmetros livres do modelo de dimensão extra. Nossos resultados foram baseados no modelo de branas com espessura. Dessa forma pudemos evitar problemas de divergências no cálculo do potencial gravitacional anômalo e estender resultados anteriores da literatura, cuja análise está restrita a codimensões menores do que cinco. Também consideramos experimentos de espalhamento do nêutron por núcleos pesados que visam à determinação da polarizabilidade do nêutron. Mostramos que experimentos desse tipo nos permitem estudar a interação gravitacional do nêutron com uma fonte não-bariônica, a saber, a energia do campo elétrico gerado pelo núcleo pesado. Como veremos, com esta análise podemos estabelecer novos vínculos experimentais sobre o comportamento de certos parâmetros pósnewtonianos associados à medida da capacidade da pressão e da energia interna de produzir gravitação. Esse método fornece um vínculo muito mais restritivo, no domínio abaixo da escala do picômetro, em comparação com limites prévios extraídos de outros experimentos. Por fim, analisamos experimentos de reflectometria comumente empregados na determinação do comprimento de espalhamento do nêutron. Estudando esse experimento no cenário de branas com espessura, determinamos novos vínculos para os parâmetros livres do modelo. Os vínculos obtidos são comparáveis em ordem de magnitude aos limites experimentais extraídos da espectroscopia de certos átomos exóticos obtidos recentemente.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 331989 - CARLOS AUGUSTO ROMERO FILHO
Externo à Instituição - EDUARDO MARCOS RODRIGUES DOS PASSOS
Presidente - 2348379 - FABIO LEAL DE MELO DAHIA
Externo à Instituição - SHAHRAM JALALZADEH
Interno - 6337777 - VALDIR BARBOSA BEZERRA