Física Moderna Do Átomo ao LHC

Apresentação em tema: "Física Moderna Do Átomo ao LHC"— Transcrição da apresentação:

1 Física Moderna Do Átomo ao LHC

2 Isaac Newton “ A natureza e suas leis ocultavam-se nas Trevas, Deus disse “ Que Newton se faça”, e fez-se a Luz.” Alexander Pope

3

4 Max Karl Ernest Ludwig Planck
“ É como uma pessoa pudesse tomar ou uma garrafa de cerveja ou cerveja nenhuma, mas fosse impedida por uma lei da natureza de tomar qualquer quantidade de cerveja entre zero e uma garrafa.” George Gamow sobre física quântica

5

6 Albert Einstein “ Deus não joga dados com o universo” Albert Einstein

7

8 Ernest Rutherford “Foi a coisa mais incrível que aconteceu em toda a minha vida. Era tão incrível como se você disparasse um projétil de 15 polegadas contra um pedaço de papel e o projétil ricocheteasse de volta” Ernest Rutherford

9

10 Niels Henrik David Bohr
“ Todas as minhas tentativas de adaptar o fundamento teórico da física a esse conhecimento fracassaram por completo. Era como se tivessem arrancado o chão sob os pés de uma pessoa, sem nenhuma base firme sobre o qual se pudesse ter construído.” Albert Einstein, com relação às implicações da Física Quântica

11

12

13 Física de Partículas

14 Forças Fundamentais -Força Gravitacional -Força Eletromagnética
-Força Nuclear Forte -Força Nuclear Fraca

15 Força Gravitacional

16 Força Eletromagnética
A força eletromagnética é a força que se manifesta entre partículas eletrizadas, englobando as forças elétrica e magnética. Responsável pela ligação entre o elétron e o núcleo atômico Sua intensidade é cerca de 100 vezes menor que a força nuclear forte.

17 Força Nuclear Forte A Força forte é a que mantém a coesão do núcleo atômico garantindo a união dos QUARKS para formarem os PRÓTONS E NÊUTRONS. Sua intensidade é da ordem de 1038 vezes maior que a força gravitacional. Sua ação só se manifesta para distâncias menores que 10-15m (1 Fermi), ou seja, dimensões inferiores a do núcleo atômico.

18 A Força Nuclear Forte também pode ser chamada de força hadrônica, ela só se manifesta entre os hádrons Os hádrons formam um grupo de partículas em que fazem parte os prótons e os nêutrons Observação: Força Nuclear Forte não atua nos elétrons, eles estão fora do seu raio de ação.

19 Força Nuclear Fraca Essa força é responsável pela emissão de elétrons por parte dos núcleos de algumas substâncias radioativas. Esse processo também é conhecido como Decaimento Beta

20 Força Nuclear Fraca Atua entre os Léptons e os hádrons Léptons:
Grupo de partículas na qual faz parte os elétrons A intensidade da força nuclear fraca é da ordem de 1025 vezes maior que a força gravitacional.

21 Antipartículas Carl David Anderson, Americano (1905...1991)
Detectou em 1932 a existência de uma partícula idêntica ao elétron. Essa partícula apresentava a mesma massa, porém carga elétrica positiva. Essa partícula foi denominada antielétron, mais tarde ela foi chamada de pósitron.

22 Aniquilação de Pares Acontece quando ocorre a interação entre a partícula e sua antipartícula Exemplo: Elétron ( e- ) e Pósitron ( e+ ) Nesse encontro ocorre a emissão de 2 fótons de radiação gama, fótons de alta energia. e e- 2g

23 Antimatéria Foi o detector de partículas usado de 1953 até os anos 70.
Câmara de bolhas Foi o detector de partículas usado de 1953 até os anos 70. Partículas carregadas são atiradas em um líquido aquecido acima de seu ponto de ebulição. As partículas deixam para trás um rastro constituído de bolhas. Assim é fácil achar a trajetória das partículas e descobrir coisas importantes como sua carga e sua massa. 

24 Medindo as Cargas Trajetórias Os sinais das partículas carregadas podem facilmente ser determinados já que elas se curvam para direções opostas.

25 Aceleradores de Partículas
Descobertas: antipróton e antinêutron As antipartículas constituem o que chamamos de antimatéria.

26 Partículas Fundamentais da Matéria
Até o momento consideradas indivisíveis. Partículas Fundamentais Hádrons Fótons Léptons Mésons Bárions Léptons Elétron, neutrino, múon, tau e suas antipartículas

27 Hádrons Mésons Um tipo de méson, o  ou píon, foi descoberto por um físico brasileiro, chamado de Cesar Lattes, em 1947, nascido em Curitiba. Bárions Próton, Nêutron, Lambda, Sigma, Omega e suas antipartículas são chamadas de bárions

28 LHC – Grande Colisor de Hádrons

29 LHC – Grande Colisor de Hádrons
Possui um túnel de 27 km de extensão que era usado no Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons (LEP). Ao invés de colidir pósitrons e elétrons, a colisão agora será entre prótons. A energia total de colisão entre dois prótons será da ordem de 14 TeV, com essa energia espera-se observar traços do Bóson de Higgs, se estes efetivamente existirem.

30 LHC – Grande Colisor de Hádrons
Um dos principais objetivos do LHC é tentar explicar a origem da massa das partículas elementares, entre muitas outras coisas. Uma dessas experiências envolve a partícula bóson de Higgs Se a teoria de campos de Higg estiver correta, ela será descoberta pelo LHC. Procura-se também a existência da supersimetria. Experiências que investigam a massa e a interação do gráviton também serão realizadas. Essas experiências irão envolver aproximadamente 2 mil físicos de 35 países. As experiências por meio do LHC devem permitir descobrir várias partículas dotadas de cargas e energia e exercendo as mesmas interações que as partículas do já conhecido Modelo Padrão.

31 LHC – Grande Colisor de Hádrons

32 LHC – The Large Hadron Collider