A existência do que não existe: as partículas virtuais.

Matéria que surge do nada e aniquila-se logo em seguida. Como é possível acreditar nisso.

Antes de falarmos em partículas virtuais temos que falar sobre energia do ponto zero. Pelo principio da incerteza não podemos ter certeza da posição ou do momento ao mesmo tempo com precisão de 100%. Mas em um local onde não há partículas o momento inevitavelmente seria zero, tendo uma certeza de 100% nesta informação seria impossível dizer qual seria a posição do ponto definido. Desta maneira o vácuo violaria o principio da incerteza.

Mas por incrível que pareça alguns raios de luz pareciam desviar e atrasar um pouco.  Como poderíamos explicar isso? A QED diz que esses raios de luz ao passar no vácuo pode energizar partículas virtuais que tornaram-se reais em um par de partícula e anti-partícula vindo a aniquila-se em seguida fazendo que o ponto zero tenha pequenas oscilações de energia. Sendo impossível determinar o momento exato e com isso a posição também não pode ser definida com precisão.

As partículas virtuais renderam os diagramas de Feynman e a salvação do principio da incerteza.

Fonte:

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Os fantasmas por toda parte: neutrinos, neutrinos e neutrinos.

Você já imaginou o que aconteceria se você fosse atravessado por bilhões de partículas que viajam com velocidades próximas a velocidade da luz?

Pois, milhões de neutrinos atravessam nossos corpos a cada dia, não só nossos corpos, mas nosso planeta é transpassado por bilhões de neutrinos. E por que não vemos? E por que não sentimos?

Os neutrinos quase não interagem com nada. Com uma massa quase nula, não interagem gravitacionalmente, não tem carga elétrica o que faz não interagir eletromagneticamente e não é um bárion o que impede que ele interaja por meio da força forte. Eles só podem interagir por meio da força fraca nos decaimentos radioativos.

Existem três tipos de neutrinos e apesar de não serem raros esse são tão misteriosos, por serem como partículas fantasmas que raramente interagem com qualquer outra coisa no universo.

Quantos mistérios será que esses fantasmas nos escondem? Será que elas nos responderiam sobre o que chamamos de matéria escura?

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Léptons: por onde tudo começou.

Do ânodo de um tubo de vácuo sai um feixe de raios brilhantes que possuem carga elétrica. Dessa forma foi descoberto o elétron, a primeira partícula subatômica.

Os Léptons são partículas subatômicas que podem ser classificado como férmions. Mas diferentemente dos bárions, os léptons não sofrem influência da força forte. A interação fraca é a força natural que classifica o grupo é a mais importante para entendermos essas partículas.

Hoje conhecemos 6 tipos de léptons. O elétron, o múon, o tau e suas respectivas partículas neutras.

Os léptons foram as partículas que abriram caminho para os estudos te todas as partículas subatômica.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Tudo num só lugar: os bósons.

O que são os bósons? Os bósons são partículas subatômicas atendem as estatísticas de Bose-Einstein e não estão sujeitas ao principio de exclusão de Pauli.

Os principais bósons que conhecemos hoje são os bósons comunicadores de força ou as manifestações particulares de campos fundamentais. Os mais conhecidos são os fótons, partículas W+, W-, Z e os Glúons. No ano passado vimos a repercussão que teve o Nobel de física para o bóson de Higgs.

Ainda temos os mésons, que como falamos quando falamos sobre eles, são formadas de férmions, mas são bósons.

Ainda especula-se sobre a existência do Gráviton, que séria o bóson da interação gravitacional.

Mas, enfim, o mais interessante, para mim, é que eles podem ocupar o mesmos estado quântico. É como se todas as pessoas pudessem ocupar o mesmo lugar em um avião, o sonho das companhas aéreas.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

a promessa do Z(4430)

Na semana passada o pessoal do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) disseram que foi descoberta no LHC (Grande colisor de Hádrons) descobriram uma partícula que pode ser uma nova espécie de partículas jamais vistas.

Um tetraquack, uma nova espécie de Hádron formado por quatro quarks. Ainda faltam estudos para confirmar a existência deste tipo de partículas mas isso já pode nos levar a pesquisar um novo mundo de partículas ainda não explorados na física de partículas.

Veja mais aqui.

Mésons: afinal o que é isso?

Mésons são partículas subatômicas realmente curiosas. A primeira vez que ouvi falar de mésons foi quando eu estudava relatividade. Já que foi com eles que eu treinava minha capacidade de fazer contas sobre a dilatação do tempo.

Mas hoje eu sei que mésons são partículas formadas por um par de quark-antiquark, que mesmo sendo feita de quark (que são férmions) eles tem spin nulo ou inteiro. O que caracterizam eles como sendo Bósons.

Entre os mésosn devemos falar um pouco sobre alguns deles que são famosos de certa maneira. Primeiro o méson úpsilon que é formado por um Quark button e um antibutton foi fundamental para a consolidação da terceira família de quarks.

Devo falar também sobre o controverso méson pi (ou pion). Os pions foram descobertos em 1949 o que confirmou a existência de partículas mediadoras de força prevista por Yukawa. O que torna o méson pi tão controvertido é que ele foi descoberto pelo Brasileiro Cesar Lattes. A descoberta redeu o Prêmio Nobel para Yukawa e para os orientadores de Lattes. O trabalho do brasileiro ganhou o Nobel, mas o brasileiro não (O Brasil tem um Nobel moral?).

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Uliana, Cesar. O píon e o pioneirismo de Lattes; http://truesingularity.wordpress.com/2012/08/13/o-pion-e-o-pioneirismo-de-lattes/ acessado no dia 13/02/14.

Bárions: o que conhecemos como átomo.

Os bárions são partículas subatômicas que são formadas por três Quarks. Devemos lembrar que hoje conhecemos um conjunto de 36 quarks, mas se levarmos em conta a cor (o que faz parte da teoria da Cromodinâmica Quântica) e a antimatéria podemos simplificar o modelo padrão para seis tipos diferentes de Quarks.

Os quarks Up, Down, Charm, strange, top e button agrupam-se em trios para formar os bárions.

Os bários mais famosos são os prótons e os nêutrons. Que são o que formam o que chamamos de matéria comum. A matéria comum é formada por quarks up e down. Encontramos também a ômega menos formada a partir de 3 quarks strange foi fundamental para a criação da Cromodinâmica Quântica (QCD).

Um próton é formado por dois quarks up e um down e o nêutron é formado por dois quarks down e um up, o que deixa claro que os quarks podem ter frações da carga do elétron (que durante muito tempo nós chamamos de carga fundamental). Os quark up tem acarga elétrica de dois terços da carga do pósiton e o quark down tem um terço da carga do eletron. É estranho notarmos que quando falamos de física quântica o up e o down não são contrários. O antiup não é o down.

Imaginem só, se a maior parte de tudo que vemos no universo é feito apenas de Quarks up e down, o que podemos encontrar formados pelos outros quarks?

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.