Em estudos teóricos sobre colisões entre prótons e núcleos, os prótons podem ser 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 os partículas observadas 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, desenvolveu uma nova abordagem. Ele observou que as soluções das equações de Yang-Mills podem ser vistas como somas de gráficos de Feynman de árvores. Usando essa analogia, ele aplicou métodos desenvolvidos para cálculos de amplitudes de dispersão.

Gélis utilizou uma extensão de uma recursão descoberta por Britto, Cachazo, Feng e Witten, que permite calcular amplitudes recursivamente sem diagramas de Feynman. Isso permitiu-lhe calcular diretamente a amplitude para a produção de um gluão em uma colisão próton-núcleo, sem necessidade de fixar o gauge e evitando o cálculo de diagramas de Feynman.

Este trabalho abre possibilidades para aplicar outros métodos do campo da física de alta energia, como a unidade generalizada, para obter correções próximas do líder desta processo de forma mais simples.