O LIGO e a física de altas energias

Bruno Carneiro da Cunha
04/12/2017

O primeiro evento de colisão de buracos negros detetado pelo LIGO. Os sinais dos dois detetores são mostrados separados e depois juntos. A distância entre os dois detetores é de 3000 km. [1]
Quando se fala em interações fundamentais da natureza, a gravitação aparece como a mais fraca e, por isso mesmo, a mais difícil de ser estudada. Continuar lendo O LIGO e a física de altas energias

A pequeneza das coisas (de estrutura fina)

Bruno Carneiro da Cunha
06/11/2017

Interação fóton-fóton. O diagrama pode ser lido como uma história: as linhas onduladas — representando fótons — se aproximam, interagem, via as linhas retas — representando elétrons — e depois se separam. Cada vértice está associado à interação eletromagnética cuja probabilidade depende da constante de estrutura fina. Pelo exposto no texto, a interação fóton-fóton tem assim uma probabilidade da ordem de 1 em 1 bilhão. Por isso só tivemos confirmação experimental deste processo recentemente. [1]
Apesar do modelo inicial de átomo (de Demócrito) ter sido pensado como algo indivisível, aprendemos desde o início do século XX que Continuar lendo A pequeneza das coisas (de estrutura fina)

Massa, spin e essas coisas

Bruno Carneiro da Cunha
07/08/2017

A criação e decaimento de um quark “top” (“t”) e sua antipartícula (“t” com a barra em cima, ou “t-barra”). Sendo criados pela interação entre prótons e anti-prótons, os quarks se separam até eles próprios decairem em quarks tipo “bottom” e “charm” que em seguida geram mais partículas, e em léptons como o múon (“𝜇+”) e o neutrino associado (“𝜈𝜇”). Todos estes decaimentos são mediados pela força fraca, tendo como mensageiro o bóson vetorial massivo “W”. [1]
O que é, afinal, uma “partícula elementar”?

Este é, no âmago, uma construção teórica: partículas elementares são os tijolos Continuar lendo Massa, spin e essas coisas

O enigma da energia escura

Bruno Carneiro da Cunha
03/07/2017

Uma simulação computacional de uma explosão de uma supernova tipo Ia, que ajudou os grupos de Perlmutter, Riess e Schmidt a determinar que o universo estava acelerando graças a ação da energia escura. Justamente pelo fato de serem suficientemente simples, as supernovas tipo Ia são usadas em astrofísica e cosmologia como “velas padrão”, que nos ajuda a medir distâncias no universo. Imagem por cortesia do Argonne National Laboratory [1].
O grande marco do início da mecânica quântica foi, sem sombra de dúvida, a formulação do princípio da incerteza por Heisenberg. É verdade, o princípio de Continuar lendo O enigma da energia escura

À procura da matéria escura

Bruno Carneiro da Cunha
05/06/2017

Composição mostra a colisão entre duas galáxias no “aglomerado bala”. Graças às técnicas de imagem usando lentes gravitacionais, consegue-se medir a distribuição de matéria bariônica usual (em vermelho), e da matéria escura (em azul), separadamente. [1]
Já comentamos neste espaço os sucessos e limites do modelo padrão de partículas, e os esforços no sentido de estudar o que existe de Continuar lendo À procura da matéria escura

Carga, paridade e a seta do tempo

Bruno Carneiro da Cunha
11/05/2017

Uma animação ilustrando o efeito da força de Coriolis no pêndulo de Foucault. No hemisfério norte, o plano de oscilação irá lentamente rodar e, se o pêndulo estiver inicialmente oscilando na direção leste-oeste, eventualmente irá oscilar na direção norte-sul. [1]
No ambiente de selva em que a física de partículas estava no início dos anos 60, com várias dezenas de partículas instáveis e nenhuma ideia de como ordená-las, Continuar lendo Carga, paridade e a seta do tempo

Polindo o modelo padrão: múons, raios cósmicos e “nova física”

Bruno Carneiro da Cunha
06/04/2017

Alguns dos diagramas envolvidos no cálculo teórico do momento magnético do múon. No limite dos erros experimentais, a série envolve mais de 2000 termos, cada um deles associados a uma integral múltipla. Extraído de [1].
As verificações do modelo padrão de partículas estão relacionadas a aceleradores de partículas enormes, com colaborações envolvendo milhares de cientistas e centenas de milhões de dólares. Continuar lendo Polindo o modelo padrão: múons, raios cósmicos e “nova física”

Afinal, o quão bom é o modelo padrão de partículas?

Bruno Carneiro da Cunha
06/03/2017

Um evento típico de decaimento do bóson de Higgs em dois léptons tipo tau. A análise de todos os produtos permite a reconstrução dos parâmetros do modelo teórico que podem ser confrontados com outros tipos de processos. [1]
O modelo padrão de partículas é o nome dado à teoria vigente que descreve as interações elementares e os constituintes básicos do universo. Ele prevê que (quase) todo processo elementar visto na natureza envolve 4 forças fundamentais, Continuar lendo Afinal, o quão bom é o modelo padrão de partículas?

O que é teoria de cordas?

Bruno Carneiro da Cunha
07/11/2016

[1]
[1]
Feynman costumava dizer que só aprendíamos realmente uma teoria física se pudéssemos explicá-la a qualquer pessoa Continuar lendo O que é teoria de cordas?

Neutrinos: os estranhos do ninho

Bruno Carneiro da Cunha
03/10/2016

Detetor principal do observatório de neutrinos de Sudbury, nos EUA. [1]
Detetor principal do observatório de neutrinos de Sudbury, nos EUA. [1]
Em setembro de 2011, o laboratório OPERA, localizado em Gran Sasso d’Italia, divulgou um comunicado de imprensa sobre a detecção de neutrinos Continuar lendo Neutrinos: os estranhos do ninho