A eletrodinâmica quântica de Cabibbo-Ferrari-Salam

Abstract

Neste trabalho, definimos o modelo de Cabibbo-Ferrari-Salam, que construímos através dos trabalhos de N. Cabibbo e E. Ferrari em 1962, e A. Salam em 1966, que apresentam formas alternativas para descrever o problema da carga magnética, na qual fazemos uso das suas ideias. O monopolo magnético foi palco para Paul Dirac discutir a sua concepção e pela mecânica quântica forneceu indícios para sustentar a sua existência, implicando na quantização da carga elétrica. N. Cabibbo e E. Ferrari em seu trabalho, concebem uma ampliação do grupo de gauge U(1) usual da QED. Ao invés disso, temos agora o grupo U(1)xU(1), que serve como correção da singularidade do potencial vetor usual, Aµ redefinindo o field strength agora descrito por dois 4-potenciais, Aµ e Bµ. A. Salam discute sobre duas alternativas de descrever monopolos, e também sobre abandonar a relação entre a carga elétrica e magnética, esta hipótese abre uma nova possibilidade para estudar em teoria de perturbação. Nesse intuito o presente trabalho discute a validade de uma teoria para dyons, fornecendo uma revisitada nos monopolos, seguido de uma breve introdução a simetria BRS e o procedimento de renormalização algébrica sendo este o cerne para a quantização do modelo, prosseguindo com a construção do modelo de Cabibbo- Ferrari-Salam tais como suas simetrias contínuas e discretas e estudar seus aspectos a tree-level. Enfim, uma análise no nível quântico em ordem de obter uma resposta se o modelo é renormalizável a todas as ordens em teoria de perturbação, finalizando com apresentação de algumas perspectivas futuras para o modelo. Palavras-chave: monopólos magnéticos; cabibbo-ferrari-salam; renormalização algébrica.

In this work, we define the Cabibbo-Ferrari-Salam model, which we construct based on the works of N. Cabibbo and E. Ferrari in 1962, and A. Salam in 1966. These works present alternative approaches to describing the problem of magnetic charge, from which we draw inspiration. The magnetic monopole was a topic explored by Paul Dirac to discuss its conception, and quantum mechanics provided evidence to support its existence, implying the quantization of electric charge. N. Cabibbo and E. Ferrari, in their work, conceived an extension of the usual U(1) gauge group of QED. Instead, we now have the group U(1)xU(1), which serves to address the singularity of the usual vector potential Aµ by redefining the field strength, now described by two four-potentials, Aµ and Bµ. A. Salam discusses two alternatives for describing monopoles, and also the possibility of abandoning the relationship between electric and magnetic charges. This hypothesis opens a new avenue for studying perturbation theory. In this context, the present work examines the validity of a theory for dyons, revisiting monopoles, followed by a brief introduction to BRS symmetry and the algebraic renormalization procedure, which is central to quantizing the model. Subsequently, we construct the Cabibbo-Ferrari-Salam model, exploring its continuous and discrete symmetries and studying its tree-level aspects. Finally, a quantum-level analysis is performed to determine whether the model is renormalizable to all orders in perturbation theory, concluding with some future perspectives for the model. Keywords: magnetic monopoles; cabibbo-ferrari-salam; algebraic renormalization.