quarta-feira, 18 de novembro de 2009
domingo, 12 de julho de 2009
A Partícula de Deus - Bosão -
Hiperfísica
Aqui o autor - Dieter Dellinger - leva a Física aos seus Limites, ao ponto em que já não sabemos se é Física, Hiperfísica ou quase Metafísica Sem Religião
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Quinta-feira, 10 de Maio de 2007
Capítulo IV - Os Bosões – Partículas de Mediação de Forças
A descoberta das partículas de mediação, nomeadamente dos bosões intermediários W+, W‾ e Zº em 1983 foi, sem dúvida, um acontecimento impar na história da Física, já que os mesmos tinham sido previstos pela Teoria Electrofraca elaborada pelos físicos Weinberg, Glashow e Salam, entre outros, para unificar numa única explicação duas das quatro forças fundamentais da matéria nos seus limites.
Os bosões W e Z são pois os mediadores da Força Nuclear Fraca ou Interacção Fraca responsável pela radioactividade, tal como o Fotão é o mediador da Força Electromagnética que liga os electrões ao núcleo e os átomos nas moléculas e que, além disso, é responsável por todo o espectro electromagnético, desde os raios gama às ondas hertzianas de rádio, passando pela luz, raios X, radiação ultra-violeta, e infra-vermelha.
As massas destas partículas são extremamente maiores que as das restantes partículas, sendo da seguinte ordem de valores:
W+ = 140.000 x 10‾34 g com carga zero e 10‾25 segundos de vida.
W‾ = tem a mesma massa inerte e a mesma carga e instabilidade.
Zº = 162.000 x 10‾28 g. e igual carga e instabilidade.
A questão que qualquer um coloca é como é que estas partículas com uma massa inerte relativamente elevada quando comparada com a massa quase zero do fotão podem ser unidas na mesma teoria electrofraca e produzir tanto a radioactividade como o espectro electromagnético?
A explicação é dada pela sua instabilidade ou curta vida. Decaem rapidamente para dar outras partículas.
Os bosões são 14 ao todo – até ver. Os 8 gluões, o fotão, os três W, os eventuais gravitão e o bosão de Higgs ainda por descobrir.
Se do gravitão não se encontrou o mais pequeno sinal, outro tanto não pode dizer-se do, há tanto tempo anunciado e esperado, Bosão de Higgs.
Efectivamente, esperou-se vinte anos para o evidenciar num acelerador e quando vieram os primeiros sinais, o acelerador do LEP do CERN teve de fechar para permitir a construção do super-gigante de 27 quilómetros. Foi entre Abril e Maio de 2000 que se acelerou com a máxima energia e perícia electrões contra anti-electrões (positrões) e das muitas milhares de colisões detectaram-se uma dúzia de novas partículas que os físicos do CERN admitem serem os tão esperados bosões de Higgs. Depois de encerrado o LEP – Laboratório Europeu de Física das Partículas, as experiências continuaram no acelerador norte-americano Tevatron do Fermilab de Chicago.
Os físicos e engenheiros do LEP tentaram acelerar a sua máquina a um máximo, aparentemente para lá das suas possibilidades. O acelerador estava previsto para produzir colisões até 192 GeV, mas pouco antes de fechar os técnicos conseguir aumentar a energia conferida às partículas até aos 209 GeV (109 eV). Aparentemente viram os Bosões de Higgs, mas não em quantidade suficiente para terem a absoluta certeza de que se tratava da partícula tão procurada.
A glória ainda não muito certa coube ao acelerador de 1.000 GeV Tevatron de Chicago que utiliza protões e anti-protões. Mas, estas partículas, compostas de quarks e anti-quarks, quando desconstruídas a altas energias produzem centenas de partículas efémeras, o que torna difícil identificar o bosão de Higgs.
A esperança está agora no novo LCH, grande acelerador de colisões, do CERN que produz colisões entre protões e anti-protões com energias que vão até aos 14.000 GeV. Espera-se então não só identificar o bosão de Higgs como muitas outras partículas supersimétricas que desvendem todos os segredos da matéria.
Em termos teóricos, o bosão de Higgs não é bem uma partícula independente, mas apenas a manifestação da excitação do campo de Higgs que, de acordo com o mecanismo teórico inventado pelo britânico Peter Higgs em 1964, será a barreira fantasma que nos impede de compreender a verdadeira natureza da matéria. Será um campo de massa no qual todo o Universo está mergulhado e quando recebe energia uma parte do campo transforma-se em partículas mediadoras de massa, nomeadamente materializa-se no bosão de Higgs. Por isso, tanto se espera encontrar o referido bosão no choque entre electrões e positrões como entre protões e anti-protões, pois estas ditas partículas são nos aceleradores simples portadores de uma energia altíssima e obrigam o campo de Higgs, presente em toda a parte, a manifestar-se.
Acrescente-se que o bosão de Higgs ao decompor-se rapidamente fornece a massa necessária e suficiente para justificar a existência de matéria por via de uma multitude de partículas simétricas dos quarqs e leptões, agrupados sob o nome de fermiões, e das partículas mediadoras de forças, os bosões.
Cada bosão terá um “sócio” na família dos fermiões denominado gluino, sócio do gluão, fotino do fotão e reciprocamente cada fermião tem um parceiro na família dos bosões denominado squarq ou sleptão.
Segundo a Teoria Supersimétrica, podem existir vários bosões de Higgs dos quais o mais ligeiro terá uma massa de 100 GeV.
Um dos bosões pode ser o gravitão, a partícula desconhecida que seria a mediadora da força da gravidade que não é descrita no Modelo Padrão, mas que poderia dar origem a um novo Modelo Padrão Relativista que uniria todas as forças da matéria num único Modelo conceptual.
É tudo extremamente complicado e, por isso, o ministro britânico da c1iência ofereceu um prémio avultado ao físico que lhe explicasse de uma maneira fácil o que é um Bosão de Higgs numa única folha de papel.
O vencedor foi o cientista David Miller que apresentou a sua explicação sob a forma de cinco desenhos. No primeiro há uma sala cheia de espectadores que corresponde ao espaço vazio ocupado pelo campo de Higgs. A dada altura entra a senhora Tatcher e à sua passagem forma-se um aglomerado de admiradores que a cumprimentam e criam uma resistência, tal como uma partícula que adquire massa ao deslocar-se no campo de Higgs. Mas também pode suceder que, em vez da personalidade, é apenas um rumor imaterial que passa de boca em boca pela sala e que cria zonas de excitação semelhantes às da passagem da personalidade com o conjunto de pessoas sentadas que se agitam e voltam-se para ouvir e transmitir o rumor a outro grupo que vai passando até toda a sala estar inteirada do mesmo.
Há pois dois tipos de eventos físicos susceptíveis de adquirirem massa e tornarem-se matéria e, naturalmente, anti-matéria.
Só que não tem havido uma explicação plausível para a quase inexistência de anti-matéria quando os modelos da origem do Universo admitem que se tenha formado inicialmente tanta matéria como anti-matéria.
A experiência recente feita no acelerador linear Slac de Stanford nos EUA revelou a razão porque quase não existe anti-matéria no estado natural e que residiria na taxa de desintegração dos instáveis mesões (ou piões) B e anti-B que não seria a mesma em ambos. Aí os anti-B desaparecem menos que os B. Porquê? Não se sabe ainda, nem qual o efeito real na matéria, nomeadamente na ligação entre protões e neutrões que é da responsabilidade dos piões.
As quatro forças fundamentais da natureza física. A forte, a electromagnética, a gravitacional e a fraca.
tags: física
Aqui o autor - Dieter Dellinger - leva a Física aos seus Limites, ao ponto em que já não sabemos se é Física, Hiperfísica ou quase Metafísica Sem Religião
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Quinta-feira, 10 de Maio de 2007
Capítulo IV - Os Bosões – Partículas de Mediação de Forças
A descoberta das partículas de mediação, nomeadamente dos bosões intermediários W+, W‾ e Zº em 1983 foi, sem dúvida, um acontecimento impar na história da Física, já que os mesmos tinham sido previstos pela Teoria Electrofraca elaborada pelos físicos Weinberg, Glashow e Salam, entre outros, para unificar numa única explicação duas das quatro forças fundamentais da matéria nos seus limites.
Os bosões W e Z são pois os mediadores da Força Nuclear Fraca ou Interacção Fraca responsável pela radioactividade, tal como o Fotão é o mediador da Força Electromagnética que liga os electrões ao núcleo e os átomos nas moléculas e que, além disso, é responsável por todo o espectro electromagnético, desde os raios gama às ondas hertzianas de rádio, passando pela luz, raios X, radiação ultra-violeta, e infra-vermelha.
As massas destas partículas são extremamente maiores que as das restantes partículas, sendo da seguinte ordem de valores:
W+ = 140.000 x 10‾34 g com carga zero e 10‾25 segundos de vida.
W‾ = tem a mesma massa inerte e a mesma carga e instabilidade.
Zº = 162.000 x 10‾28 g. e igual carga e instabilidade.
A questão que qualquer um coloca é como é que estas partículas com uma massa inerte relativamente elevada quando comparada com a massa quase zero do fotão podem ser unidas na mesma teoria electrofraca e produzir tanto a radioactividade como o espectro electromagnético?
A explicação é dada pela sua instabilidade ou curta vida. Decaem rapidamente para dar outras partículas.
Os bosões são 14 ao todo – até ver. Os 8 gluões, o fotão, os três W, os eventuais gravitão e o bosão de Higgs ainda por descobrir.
Se do gravitão não se encontrou o mais pequeno sinal, outro tanto não pode dizer-se do, há tanto tempo anunciado e esperado, Bosão de Higgs.
Efectivamente, esperou-se vinte anos para o evidenciar num acelerador e quando vieram os primeiros sinais, o acelerador do LEP do CERN teve de fechar para permitir a construção do super-gigante de 27 quilómetros. Foi entre Abril e Maio de 2000 que se acelerou com a máxima energia e perícia electrões contra anti-electrões (positrões) e das muitas milhares de colisões detectaram-se uma dúzia de novas partículas que os físicos do CERN admitem serem os tão esperados bosões de Higgs. Depois de encerrado o LEP – Laboratório Europeu de Física das Partículas, as experiências continuaram no acelerador norte-americano Tevatron do Fermilab de Chicago.
Os físicos e engenheiros do LEP tentaram acelerar a sua máquina a um máximo, aparentemente para lá das suas possibilidades. O acelerador estava previsto para produzir colisões até 192 GeV, mas pouco antes de fechar os técnicos conseguir aumentar a energia conferida às partículas até aos 209 GeV (109 eV). Aparentemente viram os Bosões de Higgs, mas não em quantidade suficiente para terem a absoluta certeza de que se tratava da partícula tão procurada.
A glória ainda não muito certa coube ao acelerador de 1.000 GeV Tevatron de Chicago que utiliza protões e anti-protões. Mas, estas partículas, compostas de quarks e anti-quarks, quando desconstruídas a altas energias produzem centenas de partículas efémeras, o que torna difícil identificar o bosão de Higgs.
A esperança está agora no novo LCH, grande acelerador de colisões, do CERN que produz colisões entre protões e anti-protões com energias que vão até aos 14.000 GeV. Espera-se então não só identificar o bosão de Higgs como muitas outras partículas supersimétricas que desvendem todos os segredos da matéria.
Em termos teóricos, o bosão de Higgs não é bem uma partícula independente, mas apenas a manifestação da excitação do campo de Higgs que, de acordo com o mecanismo teórico inventado pelo britânico Peter Higgs em 1964, será a barreira fantasma que nos impede de compreender a verdadeira natureza da matéria. Será um campo de massa no qual todo o Universo está mergulhado e quando recebe energia uma parte do campo transforma-se em partículas mediadoras de massa, nomeadamente materializa-se no bosão de Higgs. Por isso, tanto se espera encontrar o referido bosão no choque entre electrões e positrões como entre protões e anti-protões, pois estas ditas partículas são nos aceleradores simples portadores de uma energia altíssima e obrigam o campo de Higgs, presente em toda a parte, a manifestar-se.
Acrescente-se que o bosão de Higgs ao decompor-se rapidamente fornece a massa necessária e suficiente para justificar a existência de matéria por via de uma multitude de partículas simétricas dos quarqs e leptões, agrupados sob o nome de fermiões, e das partículas mediadoras de forças, os bosões.
Cada bosão terá um “sócio” na família dos fermiões denominado gluino, sócio do gluão, fotino do fotão e reciprocamente cada fermião tem um parceiro na família dos bosões denominado squarq ou sleptão.
Segundo a Teoria Supersimétrica, podem existir vários bosões de Higgs dos quais o mais ligeiro terá uma massa de 100 GeV.
Um dos bosões pode ser o gravitão, a partícula desconhecida que seria a mediadora da força da gravidade que não é descrita no Modelo Padrão, mas que poderia dar origem a um novo Modelo Padrão Relativista que uniria todas as forças da matéria num único Modelo conceptual.
É tudo extremamente complicado e, por isso, o ministro britânico da c1iência ofereceu um prémio avultado ao físico que lhe explicasse de uma maneira fácil o que é um Bosão de Higgs numa única folha de papel.
O vencedor foi o cientista David Miller que apresentou a sua explicação sob a forma de cinco desenhos. No primeiro há uma sala cheia de espectadores que corresponde ao espaço vazio ocupado pelo campo de Higgs. A dada altura entra a senhora Tatcher e à sua passagem forma-se um aglomerado de admiradores que a cumprimentam e criam uma resistência, tal como uma partícula que adquire massa ao deslocar-se no campo de Higgs. Mas também pode suceder que, em vez da personalidade, é apenas um rumor imaterial que passa de boca em boca pela sala e que cria zonas de excitação semelhantes às da passagem da personalidade com o conjunto de pessoas sentadas que se agitam e voltam-se para ouvir e transmitir o rumor a outro grupo que vai passando até toda a sala estar inteirada do mesmo.
Há pois dois tipos de eventos físicos susceptíveis de adquirirem massa e tornarem-se matéria e, naturalmente, anti-matéria.
Só que não tem havido uma explicação plausível para a quase inexistência de anti-matéria quando os modelos da origem do Universo admitem que se tenha formado inicialmente tanta matéria como anti-matéria.
A experiência recente feita no acelerador linear Slac de Stanford nos EUA revelou a razão porque quase não existe anti-matéria no estado natural e que residiria na taxa de desintegração dos instáveis mesões (ou piões) B e anti-B que não seria a mesma em ambos. Aí os anti-B desaparecem menos que os B. Porquê? Não se sabe ainda, nem qual o efeito real na matéria, nomeadamente na ligação entre protões e neutrões que é da responsabilidade dos piões.
As quatro forças fundamentais da natureza física. A forte, a electromagnética, a gravitacional e a fraca.
tags: física
Teoria de Bell
Quando separamos duas partículas depois de terem estado em contacto,embora coloquemos cada uma delas em extremos opostos do Universo, qualquer alteração introduzida numa provoca instantâneamente uma alteração correspondente no seu par.
quarta-feira, 1 de julho de 2009
terça-feira, 30 de junho de 2009
Máquinas Simples ( A.P.L.)
TRABALHO E MÁQUINAS SIMPLES
Objectivo
O objectivo das máquinas simples como roldanas móveis, alavancas, prensas hidráulicas, ou até, planos inclinados é diminuir o valor da força necessária para realizar determinada tarefa. Nesta actividade mostra-se que isso não implica uma diminuição da energia necessária.
Material
- Um conjunto de roldanas móveis e fixas
- Um dinamómetro
- Suportes
- Massas marcadas
- Uma régua ou fita métrica
Roldana Móvel
Nesta actividades serão realizadas em sucessão montagens como a da figura , com o mesmo corpo suspenso em cada caso. Os dinamómetros têm duas caracteristicas importantes para esta experiência:
- O peso máximo que suportam. Este valor não deve ser excedido.
- A sua resolução. Podemos tomá-lo como o menor valor da respectiva escala. Devemos usar pesos com valores muito superiores á menor divisão da escala. De outro modo, teremos erros muito grandes.
Procedimento 
- Medir o peso do corpo suspenso num dinamómetro. Registar o valor em Newton.
- Substituir o corpo pela roldana móvel qua vai ser usada em a), b) e c) e medir o respectivo peso.
Alavancas
Os mesmos princípios podem ser usados para compreender o funcionamento se uma alavanca. Dois corpos onde se aplicam as forças F1 e F2 estão equilibrados a distâncias diferentes do fulcro D1 e D2 respectivamente. Qual é a relação entre as massas e essas distâncias?
D2=3D1 e F1=2F2segunda-feira, 29 de junho de 2009
Applets de Física
Aqui vão uns applets úteis para o ensino/aprendizagem da Física.
Podem dar uma vista de olhos aqui.
Aproveitem!
Podem dar uma vista de olhos aqui.
Aproveitem!
Trabalho e Energia
TRABALHO E ENERGIA
Transferências de energia.
Transferências de energia.
Como medir energia? Acreditamos que um litro de gasolina tem uma certa energia. Dois litros terão, seguramente, o dobro. Mas como comparar a energia da gasolina com a de uma pilha? Ou com a da água, que desce uma montanha e faz mover uma turbina? Ou com a do vento, que acciona um moinho?Em muitas situações em que acreditamos haver transferência de energia conseguimos identificar dois factores, força e movimento: A água empurra e faz rodar as pás de uma turbina; uma grua exerce um força sobre uma carga e eleva-a a uma dada altura; um jogador de andebol estica o braço, exercendo uma força sobre a bola e imprimindo-lhe uma certa velocidade; os elásticos de bungee jumping travam a queda de um corajoso saltador, primeiro distendendo-se e depois contraindo-se, reenviando-o para novo voo. Mas há outros tipos de transferência de energia em que parece não haver movimento:o aquecimento de água com uma chama, ou com outro corpo mais quente, como uma resistência eléctrica; o arrefecimento da sopa quente, quando exposta ao ar.
Trabalho e energia
O aquecimento do asfalto das ruas, quando exposto ao sol. Qualquer um de nós é capaz de imaginar muitas outras situações. Neste capítulo vamos discutir situações do primeiro tipo.
Trabalho e energia
O aquecimento do asfalto das ruas, quando exposto ao sol. Qualquer um de nós é capaz de imaginar muitas outras situações. Neste capítulo vamos discutir situações do primeiro tipo.
Noção de Sistema
Se falamos em transferência é porque: estamos a considerar pelos menos dois corpos e faz sentido falar da energia de cada um; está implícita a ideia de conservação; algo se transfere se passa de um sítio para outro. Se a energia de um corpo aumenta, a energia de outro diminui. Para discutir transferências de energia, temos, então, que identificar os sistemas entre os quais essa transferência ocorre. Os físicos usam frequentemente esta palavra mas raramente se preocupam em precisar o seu significado. Na verdade, é muito mais útil saber analisar casos particulares do que ter uma definição geral de sistema. Digamos apenas que, ao analisar processos físicos, podemos, em geral, ignorar a maior parte do Universo (graças a Deus). Na parte que nos interessa é possível identificar corpos, regiões, conjuntos de partículas, numa palavra, sistemas para os quais é possíveldefinir uma energia; as influências mútuas entre esses sistemas, as interacções, originam a transferência de energia entre eles. No caso do salto com elásticos, bungee jumping, por exemplo, o saltador no campo gravítico da Terra constitui um sistema. Este sistema interage com outro, os elásticos, que o impede de se estatelar. Há transferências de energia entre estes dois sistemas. Mas não são definições gerais que nos fazem compreender estas noções de sistema e interacção; é a prática. Estes conceitos ficarão mais claros à medida que formos analisando situações concretas.
Os Infinitos
Disse Albert Einstein que "Somente duas coisas são infinitas, o universo e a estupidez humana, e da primeira não tenho a certeza", por isso vamos aqui tentar descobrir a primeira e rejeitar a segunda.
Vamos lá tentar!
Vamos lá tentar!
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