Em estudos teóricos sobre colisões entre prótons e núcleos, os prótons e núcleos são descritos como fluxos de cargas de cor que se movem ao longo de suas trajetórias. Essas cargas de cor se ligam a gluões, que então geram partículas observáveis no estado final (gluões e quarks, que eventualmente formam hadrões).

A abordagem tradicional para esses cálculos envolve resolver equações que governam o campo de gluões (conhecidas como equações de Yang-Mills) em termos das fontes de cor. No entanto, essa abordagem apresenta complicações devido à falta de unicidade das soluções, que podem ser relacionadas por transformações de gauge.

Novo método proposto

Em um recente estudo publicado no Journal of High Energy Physics, François Gélis, físico do IPhT, propôs uma nova abordagem. Ele observou que as soluções das equações de Yang-Mills são, na verdade, somas de gráficos de Feynman de árvores. Usando essa analogia, ele aplicou métodos desenvolvidos inicialmente para amplitudes de dispersão.

Gélis usou uma extensão de uma recursividade descoberta por Britto, Cachazo, Feng e Witten, que permite calcular amplitudes recursivamente sem diagramas de Feynman, para calcular diretamente a amplitude de produção de um gluão em uma colisão prótons-núcleos. Este método permitiu obter o resultado anteriormente obtido usando a abordagem tradicional, sem necessidade de fixar o gauge e evitando completamente o cálculo de diagramas de Feynman.

Possibilidades futuras

Este trabalho abre a possibilidade de aplicar outros métodos desenvolvidos na física de alta energia, como a unidade generalizada, para obter a correção próxima ao líder desta processo de forma muito mais simples.