Instituto de Física Teórica desenvolve pesquisa de ponta sobre interações fundamentais na escala dos TeVs
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Instituto de Física Teórica desenvolve pesquisa de ponta sobre interações fundamentais na escala dos TeVs
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Interações Fundamentais na Escala dos TeVs
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Resumo
Os modelos de interações entre partículas elementares foram desenvolvidos para descrever a física nas energias dos Teraeletronvolts.
Tipo
Projeto de pesquisa
O que é a pesquisa?
A nossa pesquisa faz parte das atividades de ensino e pesquisa do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp). Assim, colocamos primeiro um pouco da trajetória histórica dessa Instituição.
A Fundação Instituto de Física Teórica foi criada por um grupo de personalidades sob a liderança do engenheiro José Hugo Leal Ferreira, que foi seu grande mentor, promotor e primeiro presidente, passando a funcionar a partir de 2 de março de 1951.
Como iniciativa pioneira na área de física básica no Brasil, seus principais objetivos eram os de promover atividades de pesquisa em física teórica e treinar jovens pesquisadores brasileiros na área. Para tanto, a Fundação Instituto de Física Teórica criou e passou a manter o Instituto de Física Teórica (IFT), que iniciou suas atividades em 14 de junho de 1952, em sua sede, em São Paulo (SP).
Na década de 50, o IFT presenciou a vinda de muitos professores estrangeiros. O Max Planck Institut für Physik, de Göttingen, Alemanha, cedeu o físico teórico Carl Friedrich von Weizsäcker, além dos jovens pesquisadores Wilhelm Macke e Reinhard Oehme. Após a partida desses cientistas, assumiu a direção científica o físico teórico alemão Gert Moliére, da Universidade de Tübingen, Alemanha, que consigo trouxe o Prof. Hans Joos, da mesma instituição, e o Prof. Werner Güttinger, do Instituto de Tecnologia de Aachen, que permaneceram no IFT por um período de dois anos.
A partir daí tornou-se difícil a manutenção do afluxo de físicos europeus por períodos prolongados. Nesta época o IFT foi brindado com uma série de visitas de físicos japoneses, tais como a do eminente Mituo Taketani, da Universidade de Rikkyo, em Tókio, e Yasuhisa Katayama, da Universidade de Kyoto. Dois anos depois, foram substituídos por Tatouki Miyasima, da Tokyo University of Education, Daisuke Itô, da Hokkaido University, e Jun'ichi Osada, do Instituto de Tecnologia de Tokio , que também permaneceram por dois anos. Fechou-se assim um ciclo de oito anos em que o IFT consolidou seu padrão de nível internacional.
Em 1958, o Instituto de Física Teórica começou a editar o boletim Informação entre Físicos. Este boletim deu origem à Revista Brasileira de Física, atual Brazilian Journal of Physics, que foi editada no Instituto durante os seus primeiros dez anos. Nesta época, o Instituto de Física Teórica também deu importante contribuição para o estabelecimento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Em 1962, o Professor Paulo Leal Ferreira foi nomeado diretor científico do Instituto, sendo o primeiro brasileiro a ocupar este cargo. Durante este período, muitos jovens pesquisadores foram encorajados a obter seus títulos de doutor em universidades americanas e européias.
Em 1969, o IFT obteve o estatuto de Centro de Excelência por indicação do então Conselho Nacional de Pesquisas, CNPq. Em 1971, passou a oferecer regularmente cursos de pós-graduação para a obtenção dos graus de mestre e doutor em Ciências vindo a ser credenciado como centro de pós-graduação, nos níveis de Mestrado e Doutorado, pelo Conselho Federal de Educação em 1973. O curso de pós-graduação recebeu nota 6 nas últimas avaliações da CAPES e até o ano de 2003, 102 doutores e 165 mestres foram titulados pelo Instituto.
Como local de grande atividade científica, o Instituto de Física Teórica abrigou professores e pesquisadores que revelaram o IFT como uma das mais produtivas instituições científicas do país. Para este desempenho certamente contribuiu o grande intercâmbio internacional com universidades e centros de pesquisa da Alemanha, Japão, Dinamarca, Índia, México, Chile, Argentina, Itália, França, Estados Unidos da América, Espanha e Inglaterra, entre outros. Em 1987, o Instituto de Física Teórica foi aceito como Membro Federado junto ao International Center for Theoretical Physics, ICTP de Trieste, Itália.
Em virtude do agravamento da crise econômica na segunda metade da década de 80, e da decorrente queda das dotações destinadas à pesquisa pelas agências financiadoras, a Fundação Instituto de Física Teórica enfrentou grandes dificuldades para manter-se em funcionamento. Devido a este quadro adverso, foi necessário buscar novas formas de financiamento para permanecer em atividade. Assim, em abril de 1986, a Fundação Instituto de Física Teórica estabeleceu um convênio de colaboração com a Universidade Estadual Paulista (Unesp). Um acordo maior foi concretizado em junho de 1987, quando o Instituto de Física Teórica foi separado de sua Fundação mantenedora e incorporado àquela Universidade, que absorveu professores e funcionários.
Após a incorporação, as áreas de pesquisa originais - Fenômenos Não-Lineares, Física Atômica e Molecular, Física de Hádrons, Física da Matéria Condensada, Física de Métodos Matemáticos, Física Nuclear, Física de Partículas e Campos, Física Experimental de Altas Energias, Gravitação e Cosmologia, Mecânica Estatística e Econofísica - foram mantidas e consolidadas. Atualmente, como foi possível aumentar gradativamente a quantidade de professores/orientadores do quadro e, portanto, a quantidade de alunos que ingressaram, aumentou também a quantidade de alunos que se titularam no IFT/Unesp, o que caracterizou uma mudança quantitativa nas atividades institucionais. O curso de Pós-Graduação do IFT possui uma grade de disciplinas muito bem estruturada, oferecendo regularmente as disciplinas básicas nos dois semestres letivos e grande número de disciplinas optativas. Esta sólida base para a formação dos estudantes é uma das grandes marcas de nosso Programa.
A forte presença de pós-doutorandos e professores visitantes no IFT tem contribuído para elevar o nível da pesquisa realizada e, conseqüentemente, melhorar a formação dos estudantes.
O trabalho de pesquisa realizado no IFT tem uma grande tradição de inserção internacional. Isto pode ser constatado pelo grande número de colaboradores estrangeiros que participam dos projetos de pesquisa do IFT. Além disso, vários docentes são membros de Comitês Científicos Internacionais de congressos, revistas científicas, sociedades, etc.
Assim, desde a década dos anos 50 o Instituto de Física Teórica primeiro como Fundação e posteriormente como parte da Unesp tem forte presença na pesquisa de física teórica no Brasil.
No nosso Grupo das Interações Fundamentais na Escala do TeVs do IFT/Unesp, estudamos modelos de interações entre partículas elementares que poderiam descrever a física nas energias dos Teraeletronvolts. Em particular suas conseqüências fenomenológicas em física de neutrinos massivos, axions, violação da simetria da combinação da conjugação da carga e da paridade, denotada por CP etc. Também nos interessam as conseqüências astrofísicas e cosmológicas desse tipo de modelos.
Nesse contexto propusemos os chamados modelos 3-3-1 nos quais é possível explicar o valor que o ângulo eletrofraco tem a baixas energias e porque o número de gerações é 3. Além disso, esse tipos de modelos têm se mostrado bastante preditivo com relação às massas dos neutrinos, na implementação de axions estabilizados com relação a possíveis efeitos da gravitação semi-clássica e com uma simetria de Peccei-Quinn automática.
A Fundação Instituto de Física Teórica foi criada por um grupo de personalidades sob a liderança do engenheiro José Hugo Leal Ferreira, que foi seu grande mentor, promotor e primeiro presidente, passando a funcionar a partir de 2 de março de 1951.
Como iniciativa pioneira na área de física básica no Brasil, seus principais objetivos eram os de promover atividades de pesquisa em física teórica e treinar jovens pesquisadores brasileiros na área. Para tanto, a Fundação Instituto de Física Teórica criou e passou a manter o Instituto de Física Teórica (IFT), que iniciou suas atividades em 14 de junho de 1952, em sua sede, em São Paulo (SP).
Na década de 50, o IFT presenciou a vinda de muitos professores estrangeiros. O Max Planck Institut für Physik, de Göttingen, Alemanha, cedeu o físico teórico Carl Friedrich von Weizsäcker, além dos jovens pesquisadores Wilhelm Macke e Reinhard Oehme. Após a partida desses cientistas, assumiu a direção científica o físico teórico alemão Gert Moliére, da Universidade de Tübingen, Alemanha, que consigo trouxe o Prof. Hans Joos, da mesma instituição, e o Prof. Werner Güttinger, do Instituto de Tecnologia de Aachen, que permaneceram no IFT por um período de dois anos.
A partir daí tornou-se difícil a manutenção do afluxo de físicos europeus por períodos prolongados. Nesta época o IFT foi brindado com uma série de visitas de físicos japoneses, tais como a do eminente Mituo Taketani, da Universidade de Rikkyo, em Tókio, e Yasuhisa Katayama, da Universidade de Kyoto. Dois anos depois, foram substituídos por Tatouki Miyasima, da Tokyo University of Education, Daisuke Itô, da Hokkaido University, e Jun'ichi Osada, do Instituto de Tecnologia de Tokio , que também permaneceram por dois anos. Fechou-se assim um ciclo de oito anos em que o IFT consolidou seu padrão de nível internacional.
Em 1958, o Instituto de Física Teórica começou a editar o boletim Informação entre Físicos. Este boletim deu origem à Revista Brasileira de Física, atual Brazilian Journal of Physics, que foi editada no Instituto durante os seus primeiros dez anos. Nesta época, o Instituto de Física Teórica também deu importante contribuição para o estabelecimento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Em 1962, o Professor Paulo Leal Ferreira foi nomeado diretor científico do Instituto, sendo o primeiro brasileiro a ocupar este cargo. Durante este período, muitos jovens pesquisadores foram encorajados a obter seus títulos de doutor em universidades americanas e européias.
Em 1969, o IFT obteve o estatuto de Centro de Excelência por indicação do então Conselho Nacional de Pesquisas, CNPq. Em 1971, passou a oferecer regularmente cursos de pós-graduação para a obtenção dos graus de mestre e doutor em Ciências vindo a ser credenciado como centro de pós-graduação, nos níveis de Mestrado e Doutorado, pelo Conselho Federal de Educação em 1973. O curso de pós-graduação recebeu nota 6 nas últimas avaliações da CAPES e até o ano de 2003, 102 doutores e 165 mestres foram titulados pelo Instituto.
Como local de grande atividade científica, o Instituto de Física Teórica abrigou professores e pesquisadores que revelaram o IFT como uma das mais produtivas instituições científicas do país. Para este desempenho certamente contribuiu o grande intercâmbio internacional com universidades e centros de pesquisa da Alemanha, Japão, Dinamarca, Índia, México, Chile, Argentina, Itália, França, Estados Unidos da América, Espanha e Inglaterra, entre outros. Em 1987, o Instituto de Física Teórica foi aceito como Membro Federado junto ao International Center for Theoretical Physics, ICTP de Trieste, Itália.
Em virtude do agravamento da crise econômica na segunda metade da década de 80, e da decorrente queda das dotações destinadas à pesquisa pelas agências financiadoras, a Fundação Instituto de Física Teórica enfrentou grandes dificuldades para manter-se em funcionamento. Devido a este quadro adverso, foi necessário buscar novas formas de financiamento para permanecer em atividade. Assim, em abril de 1986, a Fundação Instituto de Física Teórica estabeleceu um convênio de colaboração com a Universidade Estadual Paulista (Unesp). Um acordo maior foi concretizado em junho de 1987, quando o Instituto de Física Teórica foi separado de sua Fundação mantenedora e incorporado àquela Universidade, que absorveu professores e funcionários.
Após a incorporação, as áreas de pesquisa originais - Fenômenos Não-Lineares, Física Atômica e Molecular, Física de Hádrons, Física da Matéria Condensada, Física de Métodos Matemáticos, Física Nuclear, Física de Partículas e Campos, Física Experimental de Altas Energias, Gravitação e Cosmologia, Mecânica Estatística e Econofísica - foram mantidas e consolidadas. Atualmente, como foi possível aumentar gradativamente a quantidade de professores/orientadores do quadro e, portanto, a quantidade de alunos que ingressaram, aumentou também a quantidade de alunos que se titularam no IFT/Unesp, o que caracterizou uma mudança quantitativa nas atividades institucionais. O curso de Pós-Graduação do IFT possui uma grade de disciplinas muito bem estruturada, oferecendo regularmente as disciplinas básicas nos dois semestres letivos e grande número de disciplinas optativas. Esta sólida base para a formação dos estudantes é uma das grandes marcas de nosso Programa.
A forte presença de pós-doutorandos e professores visitantes no IFT tem contribuído para elevar o nível da pesquisa realizada e, conseqüentemente, melhorar a formação dos estudantes.
O trabalho de pesquisa realizado no IFT tem uma grande tradição de inserção internacional. Isto pode ser constatado pelo grande número de colaboradores estrangeiros que participam dos projetos de pesquisa do IFT. Além disso, vários docentes são membros de Comitês Científicos Internacionais de congressos, revistas científicas, sociedades, etc.
Assim, desde a década dos anos 50 o Instituto de Física Teórica primeiro como Fundação e posteriormente como parte da Unesp tem forte presença na pesquisa de física teórica no Brasil.
No nosso Grupo das Interações Fundamentais na Escala do TeVs do IFT/Unesp, estudamos modelos de interações entre partículas elementares que poderiam descrever a física nas energias dos Teraeletronvolts. Em particular suas conseqüências fenomenológicas em física de neutrinos massivos, axions, violação da simetria da combinação da conjugação da carga e da paridade, denotada por CP etc. Também nos interessam as conseqüências astrofísicas e cosmológicas desse tipo de modelos.
Nesse contexto propusemos os chamados modelos 3-3-1 nos quais é possível explicar o valor que o ângulo eletrofraco tem a baixas energias e porque o número de gerações é 3. Além disso, esse tipos de modelos têm se mostrado bastante preditivo com relação às massas dos neutrinos, na implementação de axions estabilizados com relação a possíveis efeitos da gravitação semi-clássica e com uma simetria de Peccei-Quinn automática.
Como é feita a pesquisa?
A pesquisa é feita no contexto da chamada física teórica, ou seja são propostos modelos das interações fundamentais que são consistentes com as leis físicas conhecidas mas que teriam efeitos observáveis nas energias nas quais vão operar os próximos aceleradores de partículas hadrônicos e leptônicos. Assim as ferramentas são matemáticas e computacionais.
Qual a importância da pesquisa?
Este tipo de pesquisa não tem uma aplicação imediata, pelo menos de maneira óbvia. Isso é comum nas chamadas "ciências duras", não só na cosmologia e a física de partículas elementares, mas também para aspectos mais acadêmicos de outra áreas como ciência dos materiais, ciências da terra, etc.
No entanto, a longo prazo, historicamente tem sido demonstrada a importância da pesquisa teórica para as inovações tecnológicas. E isso acontece mesmo em áreas como a física de altas energias. Um exemplo disso é o uso dos aceleradores na medicina desde os primeiros a serem construídos na década dos anos 30, a descoberta do transistor que seria decisivo para a revolução da informática nos últimos anos.
Temos publicado, desde 1982, 51 trabalhos científicos que podem ser consultados na base de dados como http://www.slac.stanford.edu/spires/hep ou na Plataforma Lattes do CNPq. Os resultados das pesquisas são divulgados em revistas internacionais com árbitro como Physical Review D, Physics Letters B e outras. Na formação de recursos humanos, nesse período, formamos quatro pós-doutores, nove doutores e quatro mestres. Os doutores e pós-doutores são todos professores em universidades estaduais e federais em vários estados do país.
No entanto, a longo prazo, historicamente tem sido demonstrada a importância da pesquisa teórica para as inovações tecnológicas. E isso acontece mesmo em áreas como a física de altas energias. Um exemplo disso é o uso dos aceleradores na medicina desde os primeiros a serem construídos na década dos anos 30, a descoberta do transistor que seria decisivo para a revolução da informática nos últimos anos.
Temos publicado, desde 1982, 51 trabalhos científicos que podem ser consultados na base de dados como http://www.slac.stanford.edu/spires/hep ou na Plataforma Lattes do CNPq. Os resultados das pesquisas são divulgados em revistas internacionais com árbitro como Physical Review D, Physics Letters B e outras. Na formação de recursos humanos, nesse período, formamos quatro pós-doutores, nove doutores e quatro mestres. Os doutores e pós-doutores são todos professores em universidades estaduais e federais em vários estados do país.
Área do Conhecimento
Ciências Exatas e da Terra
Palavras-chave – Entre 3 a 5 palavras
Portuguesa
Física
Portuguesa
Brasil
ODS
ODS 9: Indústria, Inovação e Infraestrutura
ODS 4: Educação de Qualidade
Referência da Pesquisa Original
Disponível em: https://canalciencia.ibict.br/ciencia-em-sintese1/ciencias-exatas-e-da-terra/146-instituto-de-fisica-teorica-desenvolve-pesquisa-de-ponta-sobre-interacoes-fundamentais-na-escala-dos-tevs . Acesso 20 jun 2022.
Data da publicação do texto de divulgação
September 28, 2005