Composição histórica da teoria eletrofraca: da reformulação V-A à detecção dos bósons W+, W- e Z0
DOI:
https://doi.org/10.18764/2447-5777v7n1.2021.4Keywords:
Teoria eletrofraca, Composição histórica, Unificação, Experimentos históricosAbstract
Este trabalho tem o objetivo de apresentar uma Composição Histórica a respeito de estudos que culminaram na elaboração da teoria de unificação das interações eletromagnéticas e fracas, a Teoria Eletrofraca. Entende-se que as contribuições teóricas e experimentais envolvidas nesse processo constituíram novos rumos para a Física de Partículas daquela época e elucidaram questões relevantes para o entendimento da estrutura da matéria. Neste artigo, serão apresentados estudos que partem da Teoria V-A, apresentam as primeiras hipóteses de bósons mediadores para a interação fraca, possíveis relações entre as interações fracas e eletromagnéticas, e as contribuições teóricas e experimentais que consolidaram a Teoria Eletrofraca. Este artigo foi elaborado com base em encaminhamentos metodológicos de pesquisas em História da Ciência e pressupostos da elaboração de uma Composição Histórica, considerando fontes primárias e seguindo os princípios de inteligibilidade, valores cognitivos e fidedignidade, que resultam em um material que reúne elementos históricos, epistemológicos, axiológicos e científicos para a inteligibilidade de um conteúdo científico com objetivos pedagógicos e de disseminação de conhecimentos.
Historical composition of electroweak theory: from V-A reformulation to detection of W+, W- and Z0 bosons
Abstract
This paper aims to present a Historical Composition about studies that culminated in the elaboration of the theory of unification of weak and electromagnetic interactions, the Electroweak Theory. It is understood that the theoretical and experimental contributions involved in this process constitute new directions for Particle Physics of that time and clarified relevant issues for the understanding of the structure of matter. In this article we will present studies that depart from Theory V-A, present the first hypothesis of mediating bosons for the weak interaction, possible relations between weak and electromagnetic interactions, and the theoretical and experimental contributions that consolidated the Electro-Theory Theory. This article was elaborated based on methodological referrals of research in History of Science and assumptions of the elaboration of a Historical Composition, considering primary sources and following the principles of intelligibility, cognitive values and reliability, which result in a material that brings together historical, epistemological elements axiological and scientific for the intelligibility of a scientific content with pedagogical purpose and knowledge dissemination.
Keywords: Electroweak theory; Historical composition; Unification; Historical experiments.
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BASSALO J. M F. Partículas Elementares: do átomo grego à supercorda. In: CARUSO, F.; SANTORO, A. Do átomo grego à Física faz Interações Fundamentais, ed. 1, Editora Aiafex, Rio de Janeiro, 1994.
BASSALO J. M. F.; CATTANI, M. S. D. Teoria de Grupos para Físicos. Publicação IF E-BOOK 1661/2011.
BASSALO J. M. F. O Bóson de Higgs (“A Partícula Deus”) e a Partícula Z0 (“A Partícula De Deus”). Norte Ciência, v. 3, n. 1, p. 1-26, 2012.
BATISTA, I. L. A teoria universal de Fermi: Da sua formulação inicial até a reformulação V-A. 1999, 122f, Tese (Doutorado em Filosofia), São Paulo,1999.
BATISTA, I. L. As partículas estranhas e a Teoria Universal de Fermi. In: PIETROCOLA, M.; FREIRE JR. (Orgs.). FILOSOFIA, CIÊNCIA E HISTÓRIA: uma homenagem aos 40 de colaboração de Michel Paty com o Brasil. Editora Discurso, São Paulo-SP, p. 437-471, 2005.
BATISTA, I. L. Uma adoção da História e Filosofia da Ciência no desenvolvimento dos saberes docentes interdisciplinares. In: BATISTA, I. L (Org). Conhecimentos e saberes na educação em ciências e matemática. 372p, Londrina, UEL, 2016.
BROWN L.; HODDESON L.; RIORDAN M.; DRESDEN M. The Rise of the Standard Model: 1964-1979. (Eds). The Rise of the Standard Model, Cambridge Univ. Press, p.179-198, 1997.
CLINE, D. B.; RUBBIA, C.; MEER, S. V. D. The search for intermediate vector bosons. Scientific American, v. 246, issue 3, p. 48-59, 1982.
CREASE R. P; MANN C.C. The second creation: makers of the revolution in twentieth century phyisics. New Jersey, 1996.
DARRIULAT, P. The Discovery of the W & Z, a personal recollection. Eur. Phys. J. C. V. 34, n. 1, 2004.
FEYNMANN, R. P.; GELL-MANN, M. Theory os the Fermi Interactions. Physical Review., v.109, p. 193-198, 1958.
FORTES, E.C.F.S.; TIJERO, M.C.; PLEITEZ, E V. A descoberta das correntes neutras das interações fracas. Revista Brasileira de Ensino de Física. v. 29, n. 3, p. 415-435, 2007.
GALISON, P. How the first neutral-current experiments ended. Rev. Mod. Phys. v. 55, n.2, p. 477, April, 1983.
GALISON, P. How experiments End. Univ. of Chicago Press, Chicago, 1987.
GLASHOW L. S. Towards a unified theory threads in a tapestry. Nobel Lecture, 8 December, 1979.
HAIDT D. The discovery of neutral currents. Eur. Phys. J. C. v. 34, n. 1, 2004.
HAIDT, D.; PULLIA, A. The weak neutral current—discovery and impact. Rivista Del Nuovo Cimento, v. 36, n. 8, p. 335-395, 2013.
HASERT, F. J. et al. Observation of neutrino-like interactions without muon or electron in the Gargamelle neutrino experiment. Physics Letters, v. 46B, n. 1, September, 1973.
HASERT, F. J. et al. Observation of neutrino-like interactions without muon or electron in the Gargamelle neutrino experiment. Nuclear Physics B, v.73, p. 1-22, 1974.
HUDSON, R. P. In A Century of Excellence in Measurements, Standards and Technology, editado por D. R. Lide, NIST Special Publication 958, Washington, 2001.
LEE, T. D.; YANG, C. N. Implications of the Intermediate Boson Basis of the Weak Interactions: Existence of a Quartet of Intermediate Bosons and Their Dual Isotopic Spin Transformation Properties. Physical Review, v. 119, N. 4, p. 1410-1419, 1960
LEITE LOPES J. J. Forty years of first attempt at the eletroweak unification and of the prediction of the weak neutral boson Z0, preprint, CBPF – NF- 022, 1998.
LEITE LOPES, J. A model of the universal fermi interaction, Nuclear Physics, v.8, p.234, 1958.
MORRISON, M. Unifying Scientific Theories: Physical Concepts and Mathematical Structures (pp. I-Iv). Cambridge: Cambridge University Press, 2000.
PICKERING A. Against putting the phenomena first: The discovery of the weak neutral current, Studies in History and Philosophy of Science Part A, v.15, n. 2, p. 85-117, 1984.
PLEITEZ V. A Física de Partículas Elementares e o Prêmio Nobel de Física de 2008. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.30, n. 4, p. 4301, São Paulo, 2008.
PRESCOTT C. Weak-Electromagnetic Interference in Polarized Electron-Deuteron Scattering In: HODDESON L.; BROWN L.; RIORDAN M.; DRESDEN M (Eds). The Rise of the Standard Model, Cambridge Univ. Press, p.179-198, 1997.
PRESCOTT et al. Parity non-conservation in inelastic electron scattering. Physics Letters B, vol.77, n.3, 1978.
RIESSELMANN. K. Weak neutral current. Symmetry: dimensions of particle phyisics. August 2009 issue of symmetry now online, 2009. Disponível em: https://www.symmetrymagazine.org/article/august-2009/weak-neutral-current, acesso em 29/01/2019.
ROUSSET, A. The discovery of weak neutral currents. Nuclear Physics B. v. 36, p 339- 362, 1994.
SALAM, A. Gauge Unification of Fundamental Forces. Nobel lecture, 1979.
SALAM, A. Unificação das forças fundamentais. In: SALAM, A.; DIRAC, P.; HEINSENBERG, W. Em busca da unificação. 1.ed, Editora Gradativa, Lisboa, 1991.
SALAM, A.; DIRAC, P.; HEINSENBERG, W. Em busca da unificação. 1.ed, Editora Gradativa, Lisboa, 1991
‘t HOOFT G. Renormalizacion of Gauge Theories. In: HODDESON L.; BROWN L.; RIORDAN M.; DRESDEN M (Eds). The Rise of the Standard Model, Cambridge Univ. Press, p.179-198, 1997.
UA1 Collaboration, CERN, Geneva, Switzerland. Experimental observation of isolated large transverse energy electron with associated missing energy at. Physics Letters, v. 122B, n.1, p. 103, 1983a.
UA1 Collaboration, CERN, Geneva, Switzerland. Experimental observation of lepton pairs of invariant mass around 95 GeV/c² at the Cern SPS collider. Physics Letters, v. 126B, n.5, p. 398, 1983b.
UA1 Collaboration, CERN, Geneva, Switzerland. Further evidence for charged intermediate vector bosons at the SPS collider. Physics Letters, v. 129B, n.3, p. 273, 1983c.
UA2 Collaboration, CERN, Geneva, Switzerland. Evidence for Z0 → e+e- at the Cern collider. Physics Letters, v. 129, n.1, p. 130, 1983b.
UA2 Collaboration, CERN, Geneva, Switzerland. Observation of single isolated electrons of high transverse momentum in events with missing transverse energy at the Cern collider. Physics Letters, v. 122B, n.5, p. 476, 1983a.
WATKINS, P. Story of the W and Z. Cambridge University Press, 1986.
WEINBERG S. The making of the Standard Model. Eur. Phys. J. C. v. 34, n. 1, 2004.
WEINBERG, S. Conceptual foundations of the unified theory of weak and electromagnetic interactions. Review of Modern Physics, v. 52, n. 3, p. 515, 1980.
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