Raios Cósmicos

Um caso da quebra de simetria de Lorentz.

Resumo

Realizamos uma discussão introdutória a um caso da quebra da invariância de Lorentz, direcionada ao caso particular dos raios cósmicos. Introduzimos os conceitos de raios cósmicos e suas características principais através de uma breve análise da linha do tempo desde seu descobrimento até os estudos atuais. Mostramos a previsão mais aceita dentro da teoria de raios ultra alta energia, o corte GZK que supõe um aumento no espectro de energia quando tivermos fontes desses raios distribuídas uniformemente na região do espaço. Demonstramos as correções feitas nas transformações de Galileu para chegarmos nas transformações de Lorentz, o que nos permitiu entender melhor os postulados de Einstein para a Relatividade. Em seguida mostramos a equação de Klein-Gordon a fim de analisar a primeira tentativa de unir a Mecânica quântica com a relatividade, e observamos as incompatibilidades que ela gerou ao nos entregar dois possíveis resultados para a energia,  positivo ou negativo. Posteriormente descrevemos a equação de Dirac, que conseguiu a união das duas teorias físicas, formando uma nova área a Teoria Quântica de Campos, que nos ajudou a entender melhor a física de partículas elementares. Explicamos de forma simples como se daria essa contradição da covariância prevista por Lorentz nos casos das partículas de ultra alta energia e debatemos os possíveis resultados que esse estudo pode trazer para a física. O texto, acima de tudo, busca introduzir conceitos da física de partículas e discutir os resultados atuais sobre a teoria de quebra de simetria.