Violação da Simetria de Lorentz na QED e a detecção do CEvNS através da Espectroscopia Mössbauer

Neste trabalho estudamos uma Física não padrão em dois cenários distintos: I) A inclusão teórica de um acoplamento não mínimo do fóton de Maxwell à um campo de fundo e II) no contexto da detecção da interação fraca neutra do neutrino com um dado núcleo que não pode sofrer recuo. Na primeira parte do estudo considera-se a violação da simetria de Lorentz no contexto da Eletrodinâmica Quântica. Aqui, Buscou-se identificar como este pode interferir em processos de espalhamento usuais na QED. Estes processos são bem caracterizados experimentalmente no contexto da QED, tais como espalhamento e+e- →e+e-, assim como no tempo de vida do estado ligado de e+e-, conhecido como positrônio e na aniquilação de pares. Em face disto, o acoplamento de um campo vetorial de fundo que leve à violação da simetria de Lorentz por um acoplamento direto com o tensor eletromagnético, pode estabelecer limites experimentais sobre este parâmetro de violação de Lorentz. Já na segunda parte da tese, uma proposta experimental para observação das interações neutras neutrino-núcleo é discutida. O fenômeno que consideramos foi a detecção do espalhamento coerente(CEnNS) de neutrinos por núcleos que não recuam. Devido à vínculos da estrutura cristalina, estes núcleos estão fixados numa condição em que seu recuo não é permitido por uma condição quântica, a saber que os níveis de energia de oscilação no campo cristalino estão espaçados por um gap de energia superior à energia transferida no processo neutro que ocorre por troca do bóson massivo Z0, sendo a assim não ocorre a geração de fônons na rede que fixa estes núcleos tanto quanto na interação destes com a radiação g usada para sondá-los. Esta condição não é considerada na literatura da área e disto buscamos compreender as alterações mensuráveis em Espectroscopia Mössbauer que poderiam surgir, ou seja, no contexto da emissão e absorção ressonante de raios gama. Investigamos se esta técnica, já largamente utilizada no contexto da Física Experimental, pode tornar viável a observação de um processo eletro fraco nuclear. A seção de choque desta interação (CEnNS), foi obtida do Modelo Padrão(MP) há cerca de 45 anos e é cerca de 104 vezes maior que a seção de choque dos processos carregados na mesma faixa de energia, isto é, para energias da ordem de 50 MeV ou menos a seção de choque de CENNS é em torno de 10-38 a 10-39 cm2 enquanto a de processos carregados situa-se entre 10-43 a 10-44 cm2. Apesar de apresentar uma seção de choque maior que os demais processos, a interação CEnNS foi observada experimentalmente somente em 2017 por uma colaboração no Fermilab. Neste trabalho estudamos implicações da interação neutrino núcleo na espectroscopia gama nuclear, conhecida como espectroscopia Mössbauer. Esta técnica espectroscópica tem sido empregada para investigar processos eletromagnéticos, chamados hiperfinos, no contexto da ciência de materiais. De outro lado, a mesma foi empregada décadas atrás para investigar efeitos gravitacionais preditos pela relatividade geral, que prediz o deslocamento para o vermelho na frequência de uma fonte gama em queda livre. Sabemos que a interação gravitacional é extremamente débil comparativamente à eletrofraca e ainda mais em relação à eletromagnética. Sendo assim, um dos objetivos centrais deste trabalho é de investigar como trazer a espectroscopia Mössbauer para o contexto das interações fracas, por isto consideramos a interação com a maior seção de choque dentro do contexto eletrofraco, que é a interação neutrino núcleo.