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SPRACE Centro Regional de Análise de São Paulo.  Do que o mundo é feito: As partículas e suas interações  Explorando o mundo subatômico: Aceleradores.

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1 SPRACE Centro Regional de Análise de São Paulo

2  Do que o mundo é feito: As partículas e suas interações  Explorando o mundo subatômico: Aceleradores e detectores  Um pouco de história: Descobertas do último século  O Large Electron Positron Collider e o Z  Exercício MasterClass: Identificando eventos no decaimento do Z 2010SPRACE Programa 2

3 Parte SPRACE3

4 O Método Científico  Caracterização do objeto de investigação  Formulação da hipótese que possa explicar o fenômeno  Teste de outras predições a partir da hipótese  Passando: Hipótese  Teoria  Falhando: retornar à formulação da hipótese  Teste da teoria  Passando: Teoria  Lei  Falhando: retornar à formulação da hipótese  Lei  Continua eternamente sendo testada ○ Falhando: retornar à formulação da hipótese 2010SPRACE4

5 O Elétron e o Núcleo Atômico  1896  Becquerel: Evidência da radioatividade espontânea no decaimento do urânio.  1897  Thomson: Descoberta do elétron nos raios catódicos  1905  Einstein: Explica efeito foto-elétrico como manifestação do caráter corpuscular da interação eletromagnética (fóton)  1919  Rutherford: Descoberta do próton, constituinte do núcleo (alfa + Átomo  p + X)  1923  Compton: mede o comprimento de onda de fótons espalhados  1932  Chadwick: descoberta do nêutron  1936  Anderson: Descoberta do pósitron 2010SPRACE5

6  1947: Descoberta do píon  Lattes, Occhialini e Powell 2010SPRACE π Monte Chacaltaya, Bolívia, m 6 Raios Cósmicos  Maior energia do que a radiação alfa  Menor controle da produção e detecção das partículas

7            Δ  Ξ B K e p f  D n  p p p pn n n n     e e e e e e  Λ K Década de SPRACE7

8 2010SPRACE8  1961  Gell-Mann, Nishijima, Zweig Modelo a quarks: u, d, s  1964  Greenberg Introdução da carga de cor Modelo a Quarks

9 Simetria e Sub-estrutura Hadrônica 2010SPRACE  Mesons ○ Quark-Antiquark  Barions ○ Quark-quark-quark 9

10 Grandes Avanços Teóricos nos  1961  Salam e Ward Invenção do princípio de gauge como base para a construção de teorias de campos quântica para campos fundamentais interagentes.  Glashow Introdução do bóson vetorial intermediário neutro Z 0  1967  Weinberg  Formulação do hoje chamado Modelo Padrão das Interações eletromagnéticas e fracas  1973  Gross, Politzer e Wilczek  Formulação da Cromodinâmica Quântica para as Interações fortes 2010SPRACE10

11 Corrente Neutra  1972  Colaboração Gargamelle (Hasert et al.) ○ Descoberta da Corrente Neutra ○ Predita pelo Modelo Padrão 2010SPRACE11

12 Uma Revolução em Novembro de 74  AGS (próton em alvo fixo no BNL) Descoberta do J (12/11/74)  SPEAR (e + e - no SLAC) Descoberta do ψ (13/11/74)  Quark Charm é descoberto! Predito teoricamente em SPRACE12

13 Um Novo Lépton  1975  Colaboração Mark I SLAC), Perl et al. Observação e + + e -  e + + μ - + (≥ 2 outras) M = 1,8 GeV Sugere a existência de 2 novos quarks 2010SPRACE τ+τ+ μ-μ- τ-τ- e+e+ νeνe ντντ νμνμ ντντ ? ? 13

14 Três Anos Depois...  1977  Fermilab: próton-núcleon a 400 GeV  Descoberta do  (Quark Bottom) M = 9.5 GeV 2010SPRACE14

15 Descoberta do W e Z  1983  Colisões próton-antipróton no SppS do CERN M W = 80 GeV e M Z = 91 GeV  Preditos pelo Modelo Padrão em SPRACE Z W 15

16 O Quark Top  1995  Colaborações CDF e DØ Colisões próton-antipróton a 1,8 TeV M = 180 GeV 2010SPRACE e  E jato jato 16

17 Medidas Precisas  Década de 90  Colaborações ALEPH, DELPHI, L3 e OPAL  Large Electron Positron (LEP) CERN Medidas precisas das propriedades do bóson Z 2010SPRACE17

18 LEP II  Produção de Pares W + W SPRACE18

19 Bóson de Higgs: O Grande Desafio  20??  Colaborações Atlas e CMS (CERN) ○ Colisões próton-próton a 7 e 14 TeV 2010SPRACE19


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