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Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física - LapeF Transposição das Teorias Modernas e Contemporâneas Maio – 2011.

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1 Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física - LapeF Transposição das Teorias Modernas e Contemporâneas Maio – 2011

2  *A física das partículas elementares tem por objetivo estudar os constituintes fundamentais da matéria e do universo e procura responder a perguntas milenares tais como: Qual a natureza do espaço e do tempo? Qual é a origem da massa? Como foi o princípio do universo? Como ele evoluirá no futuro? * Victor O. Rivelles, professor titular do Instituto de Física da USP.

3  A física brasileira nasceu exatamente na área das partículas elementares na década de 30, e cresceu o suficiente a ponto de termos grupos competentes participando de experimentos importantes nos grandes aceleradores, como o Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) nos EUA e o Cern na Suíça.

4 Porquê estudar Física de Partículas? Somos todos constituídos por partículas elementares, assim como tudo no Universo! O objetivo do estudo de FP é determinar o que é a matéria, de onde vem, como é que as partículas se mantêm juntas formando sistemas complicados como o ser humano.

5  87F6B02E 87F6B02E  feature=fvwrel feature=fvwrel

6 Na Natureza existem 4 tipos de forças:  gravitacionais  eletromagnéticas  nucleares  interações facas (manifestam-se somente durante as transmutações das partículas)

7  A divisão da matéria em substância, com uma estrutura descontínua, e em campo contínuo, perdeu hoje o seu sentido absoluto.  A cada campo correspondem os respectivos quantos:  os fótons, quando se trata do campo eletromagnético,  os mésons no caso do campo nuclear, a assim sucessivamente.

8  Todas as partículas, por sua vez, possuem propriedades ondulatórias.  O dualismo onda-partícula é próprio de todas as formas da matéria.  O esclarecimento das propriedades corpusculares a ondulatórias, aparentemente incompatíveis, por intermédio de uma teoria universal, foi possível devido ao fato de que as leis do movimento de todas as micropartículas, sem exceção, têm caráter estatístico (provável).  Isto torna impossível o prognóstico inequívoco do comportamento dos objetos microscópicos.

9  As grandes realizações da Física serviram de base para a medicina, reconstrução da energética, comunicações, transportes, construção, setores industrial a agrícola. 

10  O Modelo Padrão resume o conhecimento atual da Física das Partículas. É a teoria quântica que inclue a teoria das interações fortes (cromodinâmica quântica ou QCD) e a teoria unificada de interações fracas e eletromagnéticas (eletrofraca).

11  Com a idéia dos quarks define-se um padrão de constituição para a matéria definida em duas grandes classes para a maioria das partículas, e que depois se especializou ou subdividiu-se ainda mais:  • HÁDRONS: partículas não elementares, mas que são constituídas por outras ainda menores – os quarks. Os hádrons se subdividem em:  1. Mésons: partículas formadas por dois quarks, um quark e um antiquark. Exemplo: méson K+, composto por um quark up e um antiquark strange.  2. Bárions: partículas formadas por três quarks (ou antiquarks). Exemplo: prótons e neutrons.  • LÉPTONS : partículas elementares (indivisíveis), não formadas por quarks, e que não se combinam para formar hádrons, pois não sofrem a força forte nuclear. Exemplo típico é o elétron, o neutrino e o múon (  ).

12  ABDALLA, Maria Cristina. O estranho charme das partículas elementares. São Paulo: Editora da UNESP,  CARUSO, Francisco; SANTORO, Alberto. Do átomo Grego à Física das interações fundamentais. 2ª ed. Rio de Janeiro: AIAFEX,  TIPLER, Paul A.; LLEWELLYN, Ralph A. Física Moderna. 3ª ed. Rio de Janeiro: LTC,  O Mundo das Partículas de Hoje e de Ontem- G. Alves, F. Caruso, H. Motta & A. Santoro Editores CBPF 2000 Rio de Janeiro.


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