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1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 InteracçõesPartículas Electromagnético Relatividade Restrita Mecânica Quântia Onda/Corpúsculo.

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1 InteracçõesPartículas Electromagnético Relatividade Restrita Mecânica Quântia Onda/Corpúsculo Fermiões / Bosões Dirac Antimatéria Bosões W QED Maxwell SUSY Higgs Supercordas Universo Newton Teoria Cinética, Termodinâmica Movimento Browniano Relatividade Geral Nucleosíntese no Big Bang Inflação (?) Átomo Núcleo e-e-e-e- p+p+p+p+ n Zoo Partícu- las u μ -μ -μ -μ - π νeνeνeνe νμνμνμνμ ντντντντ ds c τ-τ-τ-τ- τ-τ-τ-τ- b t Galáxias; Expansão do Universo Fusão Nuclear Radiação Cósmica de Fundo (Micro-ondas) GUT massa ν Côr QCD Energia Escura (?) Matéria Escura WZ g Fotão FracoForte +e++e+ -p--p- Yukawa Troca π Boltzmann Radio- actividade Tecnologias Geiger Nuvens Bubble Ciclotrão DetectorAcelerador Raios Cósmicos Sincrotrão Colisão e + e - Colisão p + p - Arrefecimento Wire chamber Online computers WWW GRID Detectores Modernos Violação P, C, CP MODELO PADRÃO Unificação E-F 3 famílias Anisotropias RCF (COBE, WMAP) Electro- magnetismo Mecânica Decaimento Beta (Fermi)

2 PARTÍCULAS Descoberta do Tau (massa = 3500 m e ) Leptões 1975 Diário do Martin Perl SLAC (Martin Perl) νeνeνeνe νeνeνeνe νμνμνμνμ νμνμνμνμ e-e- e-e- µ-µ- µ-µ- νtνt νtνt - - Prémio Nobel 1995 Então e no sector dos quarks? c c u u d d s s t t b b ? ?

3 PARTÍCULAS Descoberta do Quark Bottom (Fermilab) Quarks Em 1977 os físicos descobriram no Fermilab a partícula Upsilon = mesão com quark b e antiquark b. O quark b tem carga -1/3 e uma massa aproximada de 4,5 GeV c c u u d d s s Quarks νeνeνeνe νeνeνeνe νμνμνμνμ νμνμνμνμ e-e- e-e- µ-µ- µ-µ- Leptons b b - - νtνt νtνt t t

4 PARTÍCULAS Descoberta do Quark Top (Fermilab) Quarks 1995 c c u u d d s s Quarks t t b b

5 PARTÍCULAS Fred Reines Neutrinos1956 Descoberta do neutrino do electrão Reactores Nucleares são uma grande fonte de anti-neutrinos Coincidência dos sinais de captura do n e aniquilação positrão A História dos Neutrinos

6 PARTÍCULAS Jack Steinberger, 1962 Os neutrinos têm massa? Podem oscilar ? Neutrino do Muão Existem 2 tipos de neutrinos: tipo electrão e tipo muão 1962Neutrinos Jack Steinberger, HST 2002

7 PARTÍCULAS Neutrinos2000 Descoberta do neutrino do tau DONUT collaboration (Fermilab) Então, quantos tipos há?!

8 O MODELO PADRÃO (2006)

9 100 GeV 1 GeV 1 MeV 0.01 eV 1 TeV 9 Peter Higgs Mecanismo de Higgs Como é que as partículas ganham massa? Limites (95%)

10 LHC STARTUP IN 2008 new answers ! LARGE HADRON COLLIDER

11 Colisões em LHC

12 As condições do Universo logo após o Big-Bang serão recreadas no LHC Universo O Cosmos no LHC

13 History of Our Universe Extreme ? HOJEHOJE LHCLHC

14 Gravidade: G M(r)/r 2 = v 2 /r Massa interior: M(r) = v 2 r / G velocidade das estrelas (v) raio r ©A.De Angelis O Mistério da Matéria Escura Maior fracção de massa não brilha! O que é?!

15 Matéria Escura na Colisão de Galáxias © CHANDRA X-RAY OBSERVATORY Matéria Normal Matéria Escura ( Reconstruída ) Matéria Escura ( Reconstruída )

16 Matéria Escura também aqui na nossa Galáxia! Espalhada pela galáxia, não agrupada! Nenhuma forma de matéria conhecida! v r (kpc) ©Anglo-Australian Observatory © COBE M100 Milky Way Milky Way Distance Velocity

17 O Mistério da Energia Escura Cientistas estudaram supernovas distantes para estimar a variação da expansão do Universo. Esperavam que a taxa de expansão deveria diminuir desde o tempo do Big Bang.

18 Oops…NÃO está diminuindo! fainter A Expansão do Universo está acelerando! Algo se sobrepõe à gravidade! Cientistas chamam-lhe Energia Escura

19 Evidência para EE! fainter E mais recentemente: Luminos. diminui s/ efeito Densidade Não-Matéria.vs. Densidade Matéria

20 Fotografia bebé do Universo ( anos de idade) ? 13.7 A Radiação Cósmica de Fundo do Universo A Expansão do Universo está Acelerando! Verificação Independente! ©WMAP

21 Universo Estudo da Radiação Cósmica de Fundo (COBE) (Prémio Nobel 2006) T= 2.7 K T= 3.3 mK (depois da subtracção do fundo comum) T= 18 µK (depois de corrigido para o mov. Terra) Penzias & Wilson, Prémio Nobel 1965

22 Universo A mais precisa observação hoje (WMAP)

23 Então, de que é feito o Universo?! ? ??!

24 Como poderá LHC ajudar? Bosão de Higgs ? Se existir deve permear o U. Encontrar Supersimmetria, se existir: o melhor candidato para a Matéria Escura será a partícula supersimétrica mais leve, estável e produzida em grande quantidades no Big Bang Encontrando Weakly Interactive Massive Particles, que se existirem em grandes quantidades = Mat.Esc. Encontrando para dimensões extra (>=5D), etc!

25 Conclusões Partículas Elementares A Origem da massa A Unificação das Interacções Violação de CP Big-Bang Nucleosíntese primordial Radiação Cósmica de Fundo Grande unificação Decaimento do protão Supersimetria Gravitação e supercordas Cosmologia A Expansão do Universo Inflação ? Teorias VSL ? Matéria Escura/Energia escura Buracos Negros Assimetria matéria- antimatéria Espectro de massas, famílias Massa dos neutrinos Massa e simetria de gauge Mecanismo de Higgs Homogeneidade 1

26 Obrigado pela vossa atenção!


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