Programa de Pós-Graduação em Física

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1 Programa de Pós-Graduação em Física

2 Apresentação e Objetivos A Escola de Física da Universidade Federal do ABC (UFABC) é promovida pelo seu Programa de Pós-Graduação em Física, pela Pró-Reitoria de Pós-Graduação e pelo Centro de Ciências Naturais e Humanas da universidade. Trata-se de uma escola voltada a estudantes de cursos de graduação e de pós-graduação da UFABC e de outras instituições de ensino superior. Visa promover o intercâmbio científico, a integração entre estudantes de graduação, pós-graduação e pesquisadores, além de fomentar a formação de cultura geral entre estudantes de diversas áreas de pesquisa. Com periodicidade anual, a Escola pretende tornar-se parte integrante da formação científica dos estudantes da instituição. A Escola terá palestras e mini-cursos que abordarão temas importantes da Física contemporânea, e que estão associados às linhas de pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Física da UFABC. Além disso, os estudantes participantes terão a oportunidade de divulgar seu trabalho de pesquisa através de pôsteres. Linhas de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Física - UFABC Sistemas Nano-estruturados e Informação Quântica Física da Matéria Condensada Física das Partículas Elementares e Campos Gravitação, Cosmologia e Astrofísica Web-site da escola: escola.fisica@ufabc.edu.br 2

3 Programação PROGRAMAÇÃO DA IV ESCOLA DE FÍSICA DA UFABC SETEMBRO 2011 HORA SEG 19 TER 20 QUA 21 QUI 22 SEX 23 13h-14h REGISTRO EBOLI 14h-15h EBOLI IVAN TAKAHASHI CRISPINO COPELLI 15h-16h EBOLI VALIO CRISPINO COPELLI VIEIRA 16h-17h COFFE REGISTRO COFFE POSTERES COFFE POSTERES COFFE POSTERES COFFE POSTERES 17h-18h BARBOSA GRANADO PINHEIRO COPELLI VICENTE 18h-19h SERRA FERRARI CRISPINO RIVELLES ENCERRAMENTO MINI CURSOS (MC) Luís Carlos Bassalo Crispino (UFPA) Introdução à Física em Espaços-Tempos Curvos: Aspectos Clássicos e Quânticos Oscar Éboli (IF-USP) Busca da Nova Física: O que o LHC pode nos revelar Mauro Copelli (UFPE) Dinâmica Não-Linear aplicada a Sistemas Biológicos PALESTRAS (P) Adriana Benetti Marques Valio (Mackenzie) O Sol, sua atividade e influência na Terra Alysson Fábio Ferrari (UFABC) O que a gravidade e a mecânica quântica nos dizem sobre a natureza do espaçotempo? Cássio Leite Vieira (Revista Ciência Hoje) Exatas e Humanas na Divulgação Científica: as duas culturas Eduardo Granado (UNICAMP) Física em grandes laboratórios: os projetos das novas fontes de luz síncrotron e neutrons no Brasil 3

4 Felipe A. Pinheiro (UFRJ) A Física dos metamateriais Henrique de Melo Jorge Barbosa (IF-USP) A física e a matemática por traz das previsões de mudanças climáticas Ivan S. Oliveira (CBPF) O Hardware dos Computadores Quânticos Jun Takahashi (UNICAMP) A medida da anti-matéria mais pesada que já foi observada até hoje Renato Vicente (IME-USP) Modelos matemáticos para sistemas sociais Roberto Serra (UFABC) Pesquisa, Ficção Científica, e Mecânica Quântica na UFABC Victor Rivelles (IF-USP) Teoria de Cordas Patrocínio e suporte 4

5 Comitê Organizador Alysson Fábio Ferrari Lucas Chibebe Celeri Luciano Cruz Marcos de Abreu Avila Pietro Chimenti Raquel A. Ribeiro Roberto Serra Roberto Venegeroles Contato Universidade Federal do ABC (UFABC) Programa de Pós-Graduação em Física Bloco B 8º andar Rua Santa Adélia, 166, Santo André, SP, Brasil Por Telefone +55 (11) Por ppg.fisica@ufabc.edu.br Web 5

6 RESUMOS MINI CURSOS (MC) Luís Carlos Bassalo Crispino (UFPA) Introdução à Física em Espaços-Tempos Curvos: Aspectos Clássicos e Quânticos Apresentaremos as bases da Física em Espaços-Tempos Curvos, explorando seus aspectos clássicos e quânticos. O mini-curso será dividido em três aulas, com a duração de uma hora cada aula. A primeira aula será dedicada à Teoria da Relatividade Especial e aplicações, a segunda aula à Teoria da Relatividade Geral e aplicações e a terceira à Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempos Curvos e Modelos Análogos à Gravitação. Oscar Éboli (IF-USP) Busca da Nova Física: O que o LHC pode nos revelar A física de Partículas visa estudar os constituintes fundamentais e suas interacões. Apresentaremos as bases da Física de Partículas e os principais problemas em aberto. Mauro Copelli (UFPE) Dinâmica Não-Linear aplicada a Sistemas Biológicos A maior parte dos problemas tradicionalmente abordados no curso defísica são lineares. São problemas fundamentais na formação dosestudantes, e várias disciplinas são destinadas ao ensino dos métodos utilizados em sua resolução. Diversos fenômenos da Natureza,entretanto, são intrinsecamente não-lineares (o pêndulo simples, uma junção Josephson, o batimento de um coração, o clima etc). O entendimento destes problemas passa, via de regra, por métodos (e conceitos) que normalmente não fazem parte das disciplinas obrigatórias. Como conseqüência, os estudantes normalmente se graduam sem ao menos ter uma noção mínima de toda uma classe importantíssima de fenômenos não-lineares, que eventualmente ressurgirão mais tarde em seus estudos de pós-graduação, ou mesmo num simples artigo de divulgação científica. Este mini-curso pretende apresentar conceitos elementares, como bifurcação, ciclo-limite, etc num nível introdutório e valendo-se de exemplos de aplicações em Física,Química e Biologia. PALESTRAS (P) Adriana Benetti Marques Valio (Mackenzie) O Sol, sua atividade e influência na Terra O Sol é fundamental para a existência e sobrevivência da vida terrestre. Muitos dos fenômenos que ocorrem na Terra são resultado direto da interação com o Sol. Devido à sua proximidade, o Sol fornece detalhes sobre a estrutura e evolução de estrelas que seriam inacessíveis por observações diretas. Além disso, o Sol serve 6

7 também como laboratório para fenômenos de plasma de altas energias, impossíveis de serem realizados em laboratórios terrestres. Há quatro séculos atrás, Galileu iniciou observações minuciosas e monitoramento contínuo do Sol, estudo este que se aprimorou vertiginosamente durantes as últimas décadas, graças ao lançamento de satélites. Descobriu-se que o Sol possui um ciclo de atividade de 11 anos, sendo este evidenciado pela maior ocorrência de manchas, explosões solares e ejeções de massa no meio interplanetário. Toda esta atividade gera injeção de partículas e radiação provenientes do Sol no espaço próximo à Terra. São várias as consequências da atividade solar no ambiente terrestre, como as autoras, apagões, tempestades geomagnéticas e até a controversa relação com o clima terrestre. Danos também podem acontecer aos equipamentos eletrônicos dos quais nossa sociedade é cada vez mais dependente. Alysson Fábio Ferrari (UFABC) O que a gravidade e a mecânica quântica nos dizem sobre a natureza do espaçotempo? O espaço e o tempo foram "unificados" no conceito de espaço-tempo pela Relatividade Restrita de Einstein. O mesmo Einstein mostrou que o espaço-tempo é curvo -- e que esta curvatura não é nada mais do que o que conhecemos como gravitação. Esta belíssima visão da gravidade como curvatura do espaço-tempo encontra um grande desafio quando se tenta levar em conta a Mecânica Quântica: até hoje não sabemos como descrever a gravidade no nível quântico, e temos vários indícios que o espaço-tempo deve ser, na realidade, algo bastante distinto do que conhecemos hoje -- possibilidades como a não-comutatividade do espaço-tempo e modificações da simetria relativísticas são muito estudadas hoje em dia, e serão apresentadas nesta palestra. Cássio Leite Vieira (Revista Ciência Hoje) Exatas e Humanas na Divulgação Científica: as duas culturas No jornalismo e na divulgação científica, textos de exatas e biológicas são quase infantilizados. Neles, são comuns imagens como átomos gigantes ou antissociais, ímãs diminutos, fábrica de energia e de proteínas, como resultado de analogias que tentam aproximar conceitos 'incomuns' do cotidiano do leitor não especializado. Mas, em humanas, nos deparamos com expressões como fractalidade e rizomaticidade do objeto ou hermenêutica dos metarrefrões. Devemos traduzi-los, já que o fazemos com bósons e complexo de Golgi? São duas culturas por vezes, em atrito. Na apresentação, também discutiremos rapidamente a longa (e conflituosa) relação entre cientistas e jornalistas. Eduardo Granado (UNICAMP) Física em grandes laboratórios: os projetos das novas fontes de luz síncrotron e neutrons no Brasil Nos últimos anos, a comunidade científica brasileira tem vivenciadoo o nascimento de projetos de laboratórios abertos de grande porte que visam fornecer ferramentas 7

8 avançadas para o estudo de problemas em diversas áreas do conhecimento e com crescente complexidade. Dentre estes projetos, podemos mencionar o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, uma fonte de luz desde a região do Infravermelho até os raios-x, em funcionamento desde 1997, o projeto do Reator Multipropósito Brasileiro, que deverá produzir neutrons livres para o estudo de materiais orgânicos e inorgânicos, e também o projeto do SIRIUS, uma nova fonte de Luz Síncrotron de terceira geração, necessária para levar a pesquisa em materiais avançados a um novo patamar. Neste seminário, será feita uma introdução a estes projetos, seus objetivos e aplicações, as oportunidades por eles oferecidas e por que se espera que eles alterem a capacidade de pesquisa experimental no Brasil em diversas áreas. Felipe Arruda de Araujo Pinheiro (UFRJ) A Física dos metamateriais O índice de refração pode ser negativo? É possível fabricar uma lente perfeita? É possível tornar um objeto invisível? A relatividade geral tem a ver com essas questões? Nesta palestra discutiremos como os metamateriais, materiais artificiais cuja resposta eletromagnética pode ser controlada de forma precisa, podem oferecer uma resposta a estas questões. Mostraremos ainda como a presença dos metamateriais pode afetar a localização de Anderson da luz, o análogo óptico do fenômeno proposto em 1958 por P.W. Anderson no contexto da física da matéria condensada. Henrique de Melo Jorge Barbosa (IF-USP) A física e a matemática por traz das previsões de mudanças climáticas Em 2007, com a divulgação do quarto relatório do IPCC sobre as mudanças climáticas, foi a primeria vez em que os cientisticas afirmaram categoricamente que a ação humana tem sido responsável pela maior parte do aumento de temperatura observado no último século... Mas qual a física e a matemática por traz das previsões de mudanças climáticas? Nesta palestra iremos abordar a ciência que rege o sistema climático global e como ela é descrita nos modelos numéricos usados para previsões de tempo, clima e mudanças climáticas. Iremos mostrar a grande evolução conseguida nesta área nos últimos anos, mas também algumas das limitações que ainda não conseguiram ser vencidas. Ivan S. Oliveira (CBPF) O Hardware dos Computadores Quânticos Computadores quânticos surgiram como uma ideia abstrata da Física no início dos anos 1980, como uma nova proposta tecnológica para a computação. Utilizando recursos inerentes a sistemas quânticos, como superposição de estados, emaranhamento, não-localidade, etc., diversos novos protocolos de computação e comunicação foram descobertos. As primeiras implementações experimentais da computação quântica surgiram já no final dos anos 1990, através da técnica da Ressonância Magnética Nuclear, aplicada a amostras líquidas, nas quais os processadores quânticos são os spins nucleares dos núcleos atômicos em pequenas 8

9 moléculas simples. A partir daí vários sistemas físicos surgiram como candidatos a chips quânticos. Nesta palestra, serão apresentadas propostas da computação quântica em sistemas de Matéria Condensada, e suas conexões com outra área importante da Física contemporânea: a nanotecnologia. Jun Takahashi (UNICAMP) A medida da anti-matéria mais pesada que já foi observada até hoje Para estudar as caracteríticas do nosso universo nos primeiros microsegundos logo após o Big Bang, recriamos em laboratório as mesmas condições físicas do universo em uma escala muito muito menor. Isto é feito através da colisão de núcleos pesados como Ouro e Chumbo em energias relativísticas, bem próximas da velocidade da luz, nos grandes aceleradores como o RHIC nos Estados Unidos e o LHC na Europa. Nestas colisões, onde uma grande quantidade de energia é concentrada em um pequeno volume, partículas são criadas em grande quantidade. Por simetria, matéria e anti-matéria são criados em quantidades iguais, e portanto uma grande quantidade de anti-prótons e anti-nêutrons são criados. Estes podem se juntar e formar núcleos mais pesados e complexos como núcleos de anti-alfa que foi observado pela primeira vem este ano, pelo experimento STAR do acelerador RHIC, 100 anos após a descoberta da partícula Alfa. Alunos do IFGW participam deste experimento e têm importante contribuição nesta descoberta, que foi publicado recentemente em um artigo na revista Nature. Esta descoberta abre um novo caminho para estudarmos as leis fundamentais da natureza e buscarmos respostas de grandes perguntas como porque o nosso universo é feito de matéira e não de anti-matéria. Renato Vicente (IMEUSP) Modelos matemáticos para sistemas sociais De uma forma genérica sistemas sociais envolvem grupos de agentes que ao interagir trocam informação e mudam seu estado interno e sua resposta a novas interações. Um dos projetos centrais no que concerne modelos matemáticos para este tipo de sistema é o da agregação: como calcular macrocomportamentos a partir de micromotivos. Este problema tem uma tradição antiga que antecedeu e, possivelmente, inspirou a criação da mecânica estatística. Um segundo projeto consiste em produzir, numa perspectiva evolucionária, explicações ultimais para a origem de comportamentos sociais como altruismo, punição moralística e liderança. Nesta palestra faremos uma apresentação breve de exemplos dentro desses dois projetos." Referências: arxiv: Schonmann, Vicente, Caticha, Two-level Fisher-Wright framework with selection and migration: An approach to studying evolution in group structured populations. arxiv: Caticha, Vicente, Agent-based Social Psychology: from Neurocognitive Processes to Social Data 9

10 Roberto Serra (UFABC) Pesquisa, Ficção Científica, e Mecânica Quântica na UFABC Resumo a ser informado. Victor Rivelles (IF-USP) Teoria de Cordas As principais propriedades da teoria de cordas serão apresentadas de maneira informal assim como algumas de suas consequências. 10