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Módulo 1. Física nuclear e de partículas

1.1. Introdução à Física Nuclear

1.1.1 Tabela periódica dos elementos
1.1.2 Descobertas importantes
1.1.3 Modelos atômicos
1.1.4 Definições importantes. Escalas e unidades em física nuclear
1.1.5 Diagrama de Segré

1.2. Propriedades nucleares

1.2.1 Energia de ligação
1.2.2 Fórmula semi-empírica da massa
1.2.3 Modelo do gás de Fermi
1.2.4 Estabilidade nuclear

1.2.4.1. Desintegração Alfa
1.2.4.2. Desintegração Beta
1.2.4.3. Fissão nuclear

1.2.5 Desexcitação nuclear
1.2.6 Desintegração beta dupla

1.3. Dispersão nuclear

1.3.1 Estrutura interna: estudo de dispersão
1.3.2 Seção eficaz
1.3.3 Experimento de Rutherford: a seção eficaz de Rutherford
1.3.4 Seção eficaz de Mott
1.3.5 Transferência por impulso e fatores de forma
1.3.6 Distribuição de cargas nucleares
1.3.7 Dispersão de nêutrons

1.4. Estrutura nuclear e interação forte

1.4.1 Dispersão de núcleos
1.4.2 Estados interligados. Deutério
1.4.3 Interação nuclear forte
1.4.4 Números mágicos
1.4.5 O modelo de camadas do núcleo
1.4.6 Espinorial nuclear e paridade
1.4.7 Momentos eletromagnéticos do núcleo
1.4.8 Excitações nucleares coletivas: oscilações dipolos, estados vibracionais e estados rotacionais

1.5 Estrutura nuclear e forte interação II

1.5.1 Classificação das reações nucleares
1.5.2 Cinemática das reações
1.5.3 Leis de conservação
1.5.4 Espectroscopia nuclear
1.5.5 O modelo de núcleo composto
1.5.6 Reações diretas
1.5.7 Dispersão elástica

1.6. Introdução à Física das partículas

1.6.1 Partículas e antipartículas
1.6.2 Férmios e bariões
1.6.3 O modelo padrão de partículas elementares: leptões e quarks
1.6.4 O modelo de quark
1.6.5 Bosões vetoriais intermediários

1.7. Dinâmica das partículas elementares

1.7.1 As quatro interações fundamentais
1.7.2 Eletrodinâmica quântica
1.7.3 Cromodinâmica Quântica
1.7.4 Fraca interação
1.7.5 Desintegrações e leis de conservação

1.8. Cinemática relativista

1.8.1 Transformações de Lorentz
1.8.2 Quadrivetores
1.8.3 Energia e momento linear
1.8.4 Colisões
1.8.5 Introdução aos diagramas de Feynman

1.9. Simetrias

1.9.1 Grupos, simetrias e leis de conservação
1.9.2 Espinorial e momento angular
1.9.3 Adição de momento angular
1.9.4 Simetrias de sabor 
1.9.5 Paridade
1.9.6 Conjugação de carga
1.9.7 Violação de CP
1.9.8 Investimento de tempo
1.9.9 Conservação de CPT

1.10. Estados ligados

1.10.1 Equação de Schrödinger para potenciais centrais
1.10.2 Átomo de hidrogênio
1.10.3 Estrutura fina
1.10.4 Estrutura hiperfina
1.10.5 Positrônio
1.10.6 Quarkônio
1.10.7 Mesas leves
1.10.8 Barões

Módulo 2. Relatividade geral e cosmologia

2.1. Relatividade especial

2.1.1 Postulados
2.1.2 Transformações de Lorentz em configuração padrão
2.1.3 Impulsos (Boosts)
2.1.4 Tensores
2.1.5 Cinemática relativista
2.1.6 Momento linear e energias relativistas
2.1.7 Covariância Lorentz
2.1.8 Tensor energia momento

2.2. Princípio de equivalência

2.2.1 Princípio de equivalência fraco
2.2.2 Experimentos sobre o princípio da equivalência fraca
2.2.3 Sistemas de referência localmente inercial
2.2.4 Princípio de equivalência
2.2.5 Consequências do princípio de equivalência

2.3. Movimento de partículas em campos gravitacionais

2.3.1 Trajetória de partículas sob gravidade
2.3.2 Limite Newtoniano
2.3.3 Redshif gravitacional e testes
2.3.4 Dilatação temporal
2.3.5 Equação da geodésica

2.4. Geometria: conceitos necessários

2.4.1 Espaços bidimensionais
2.4.2 Campos escalares, vetoriais e tensoriais
2.4.3 Tensor métrico: conceito e teoria
2.4.4 Derivada parcial
2.4.5 Derivado covariante
2.4.6 Símbolos de Christoffel
2.4.7 Derivadas covariantes e tensores
2.4.8 Derivadas covariantes direcionais
2.4.9 Divergência e laplaciano

2.5. Tempo-espaço curvo

2.5.1 Derivada covariante e transporte paralelo: definição
2.5.2 Geodésia a partir do transporte paralelo
2.5.3 Tensor de curvatura de Riemann
2.5.4 Tensor de Riemann: definição e propriedades
2.5.5 Tensor de Ricci: definição e propriedades

2.6. Equações de Einstein: derivação

2.6.1 Reformulação do princípio de equivalência
2.6.2 Aplicações do princípio da equivalência
2.6.3 Conservação e simetrias
2.6.4 Derivação das equações de Einstein a partir do princípio da equivalência

2.7. Solução de Schwarzschild

2.7.1 Métrica de Schwartzschild
2.7.2 Elementos de comprimento e tempo
2.7.3 Quantidades conservadas
2.7.4 Equação do movimento 
2.7.5 Deflexão da luz. Estudo na métrica de Schwartzschild
2.7.6 Raio de Schwartzschild
2.7.7 Coordenadas de Eddington-Finkelstein
2.7.8 Buracos negros

2.8. Limite de gravidade linear. Consequências

2.8.1 Gravidade linear: introdução
2.8.2 Transformação de coordenadas
2.8.3 Equações de Einstein linearizadas
2.8.4 Solução geral das equações de Einstein linearizadas
2.8.5 Ondas gravitacionais
2.8.6 Efeitos das ondas gravitacionais sobre a matéria
2.8.7 Geração de ondas gravitacionais

2.9. Cosmologia: introdução

2.9.1 Observação do Universo: Introdução
2.9.2 Princípio cosmológico
2.9.3 Sistemas de coordenadas
2.9.4 Distâncias cosmológicas
2.9.5 Lei de Hubble
2.9.6 Inflação

2.10. Cosmologia: estudo matemático

2.10.1 Primeira equação de Friedmann
2.10.2 Segunda equação de Friedmann
2.10.3 Densidades e fator de escala
2.10.4 Consequências das equações de Friedmann. Curvatura do universo
2.10.5 Termodinâmica do universo primitivo

Módulo 3. Física das altas energias

3.1. Métodos matemáticos: grupos e representações

3.1.1 Teoria de grupos
3.1.2 Grupos SO(3), SU(2) e SU(3) e SU(N)
3.1.3 Álgebra de Lie
3.1.4 Representações
3.1.5 Multiplicação de representações

3.2. Simetrias

3.2.1 Simetrias e leis de conservação
3.2.2 Simetrias C, P, T
3.2.3 Violação de simetrias e conservação de CPT
3.2.4 Momento angular
3.2.5 Adição de momento angular

3.3. Cálculo de Feynman: Introdução

3.3.1 Tempo de meia-vida
3.3.2 Seção transversal
3.3.3 Norma dourada de Fermi para decadências
3.3.4 Norma dourada de Fermi para dispersões
3.3.5 Dispersão de dois corpos no sistema de referência do centro de massas

3.4. Aplicação do cálculo de Feynman: modelo de brinquedo

3.4.1 Modelo de brinquedo: introdução
3.4.2 Normas de Feynman
3.4.3 Tempo de meia-vida
3.4.4 Dispersão
3.4.5 Diagramas de ordem superior

3.5. Eletrodinâmica quântica

3.5.1 Equação de Dirac
3.5.2 Soluções para a equação de Dirac
3.5.3 Covariantes bilineares
3.5.4 O fóton
3.5.5 Normas de Feynman para eletrodinâmica quântica
3.5.6 Truque de Casimir
3.5.7 Renormalização

3.6. Eletrodinâmica e cromodinâmica dos quarks

3.6.1 Normas de Feynman
3.6.2 Produção de hadrons em colisões elétron-positrons
3.6.3 Normas de Feynman para a cromodinâmica
3.6.4 Fatores de cor
3.6.5 Interação quark-antiquark
3.6.6 Interação quark-quark
3.6.7 Aniquilação de casais em cromodinâmica quântica

3.7. Fraca interação

3.7.1 Interação pouco carregada
3.7.2 Normas de Feynman
3.7.3 Decadência de múon
3.7.4 Decadência do nêutron
3.7.5 Decadência do píon
3.7.6 Interação fraca entre quarks
3.7.7 Interação fraca neutra
3.7.8 Unificação eletrofraca

3.8. Teorias de Gauge

3.8.1 Invariância de Gauge local
3.8.2 Teoria de Yang-Millis
3.8.3 Cromodinâmica Quântica
3.8.4 Normas de Feynman
3.8.5 Termo de massas
3.8.6 Quebra espontânea da simetria
3.8.7 Mecanismo de Higgs

3.9. Oscilação de neutrinos

3.9.1 O problema dos neutrinos solares
3.9.2 Oscilações de neutrinos
3.9.3 Massas dos neutrinos
3.9.4 Matriz de mistura

3.10. Temas avançados. Breve introdução

3.10.1 Bóson de Higgs
3.10.2 Grande unificação
3.10.3 Assimetria de matéria-antimatéria
3.10.4 Supersimetria, cordas e dimensões extras
3.10.5 Matéria e energia escur

Uma opção acadêmica ideal para aqueles que desejam aprofundar sua compreensão dos últimos avanços obtidos no campo da Física Nuclear e de Partículas"