Neutrinos Atmosféricos

Tamanho: px
Começar a partir da página:

Download "Neutrinos Atmosféricos"

Transcrição

1 Neutrinos Atmosféricos 1/46 Magno V.T. Machado GFPAE, IF-UFRGS Orientador: Profa. Dra. Maria Beatriz Gay Ducati

2 Tópicos Introdução e Motivação Propriedades Gerais dos Neutrinos Limites Cinemáticos para Massa de Neutrinos Oscilações de Neutrinos Oscilações no Vácuo e na Matéria (efeito MSW) Oscilações em Neutrinos Atmosféricos Situação Atual e Novos Experimentos Não discutiremos Papel de ν em Astrofísica e Cosmologia Modelos de massa de Neutrinos 2/46

3 Neutrinos - Curriculum Vitae resumido 3/46 [1930] Sugerido por Pauli para explicar o espectro contínuo do elétron em decaimentos β e estatística/spin nuclear; [1956] Descoberto por Reines-Cowan em experimentos com ν e em reatores; [1956] Bruno Pontecorvo introduz a idéia de oscilações (ν ν) [1957] Natureza quiral do ν e estabelecido por Goldhaber-Grodzins- Suniar; [1962] Descoberta do segundo sabor ν µ ; [1962] Maki-Nakagaya-Sakata propõem oscilação de sabor entre os ν s existentes. [1974] Descoberta do terceiro sabor de lépton (τ); [70 s-atual] Oscilação em ν s solares (Homestake, GALLEX, SA- GE, SNO) e atmosféricos (IMB, Soudan-2, Kamiokande, Super-K).

4 Por que e onde ν s são interessantes? Física de partículas: possibilidade única para estudar física além do Modelo Padrão (SM, m ν = 0). Pequena massa está associada a nova física em escala M GeV. 4/46 Cosmologia: papel em big bang nucleosíntese (limite no N ν. Importante em questões de bariogênese (N B N B 0). Hot dark matter. Astrofísica: ν s emitidos en reações termonucleares em estrelas; informação do núcleo estelar. Carregam 99 % da energia durante explosão de SN type II (importante na dinâmica). Sol é fonte única para testar oscilações (1 a.u.= km). Física Nuclear decaimento β; X-sections são importantes para cálculos de fluxos de ν; taxas de detecção; síntese de elementos em SN.

5 Quantos sabores de neutrinos existem? Neutrino do elétron: produzido em decaimentos β nucleares (n p + e + ν e ). A estrutura quiral dos neutrinos, a não-conservação da paridade e a estrutura vetor-axial (V-A) das interações fracas foram estabelecidos em exp. de física nuclear. 5/46 Neutrino do múon: produzidos em decaimentos de píons e múons ( π + µ + + ν µ, µ + e + + ν e + ν µ ). Neutrino do tau: produzidos em dacaimentos do lépton de sabor τ ( τ ν τ + W, ν τ + e + + ν e,...). Estudo do processo Z 0 l l em interações fracas (Γ inv = Γ tot Γ vis = 498 ± 4.2 MeV e Γ ν ν = MeV) N ν = Γ inv Γ ν ν = ± 0.012

6 Limites cinemáticos na massa de ν s Estudo do decaimento do Tritio (T 3 He + e + ν e ). Todos os experimentos mostram excesso de número de elétrons próximo ao endpoint do espectro a não um deficit esperado se m ν 0 (provavelmente effeitos sistemáticos desconhecidos). m ν1 (95% CL) < 2.5 ev [Troitsk] < 6 ev [Mainz] < 15 ev [PDG] Estudo dos decaimentos π ± (π + µ + + ν µ ) m ν2 < 170 kev (90% CL) [PSI] Estudo de decaimentos τ ± (τ 5π ± + ν τ ) m ν3 < 18.2 MeV (95% CL) [ALEPH] 6/46

7 Quiralidade Interações fracas que são responsáveis por reações com ν são quirais [V-A, Φ R,L = 1 2 (1 ± γ5 ) Φ]. 7/46 Os ν α são partículas de mão-direita (right handed), enquanto ν α são de mão-esquerda (left handed). No limite de m ν = 0, quiralidade é um bom número quântico. Não há distinção entre ν s de Dirac ou Majorana (modelos teóricos) para m ν = 0. No SM, ν é uma partícula de Weyl. Partícula de Dirac: (iγ µ µ m i ) Ψ i = 0 Condição de Majorana: Ψ = (Ψ) c = C(Ψ) T Partícula de Weyl: i Ψ i = σ. φ

8 Neutrinos no Modelo Padrão (SM) Decaimentos de hádrons em léptons através de corrente carregada (CC) são descritas pela teoria de Fermi: 8/46 L F = G F s J CC µ J CC µ A corrente J CC µ tem setor hadrônico e leptônico: J CC µ CC (h) CC (l) = Jµ + Jµ CC (h) Jµ = pγ µ (g V g A γ 5 )n + f π µ π CC (l) Jµ = ν e γ µ (1 γ 5 )e + ν µ γ µ (1 γ 5 )µ +... G F GeV 2 é a constante de Fermi; f π constante de decaimento de píon; g V, A = 0.98, 1.22 acoplamentos vetorial e axial-vetorial do nucleon.

9 Interações no SM para os ν s As interações fracas padrão são devidas ao acoplamento de quarks e léptons com os bósons de gauge W ± e Z, descrito pelos Lagrangeanos de interação em corrente-carregada (CC) e corrente-neutra (NC): L CC Int = g 2 2 J CC µ W µ + conj.herm. L NC Int = g 2 cos θ W J NC µ Z µ O g é a constante de acoplamento de gauge SU(2) L ; θ W é o ângulo fraco (de Weinberg). Escrevendo explicitamente apenas os termos contendo campos de neutrinos: J CC µ = 2 l=e,µ,τ J NC µ = l=e,µ,τ ν ll γ µ l L +... ν ll γ µ ν ll /46

10 Como massas são geradas no SM SM é uma teoria de gauge quiral: massas de quarks e léptons pode apenas ser gerada através de quebra espontânea de simetria. Partindo das interações de Yukawa dos léptons com os campos escalares de Higgs (dubleto H 1, H 2 ), L Y = h u,ij q Li u R,j H 1 + h d,ij q Li d R,j H 2 + h e,ij lli e R,j H 2 + c.h. Os valores esperados do vácuo dos campos de Higgs, < H 1 >= φ 1 e < H 2 >= φ 2 levam aos termos de massa, L M = m u,ij ū Li u Rj + m d,ij dli d Rj + m e,ij ē Li e Rj + c.h. m u = h u φ 1, m d = h d φ 2, m e = h e φ 2, Matrizes de massa são diagonalizadas por transformações biunitárias, V (u) m u V (u) = m diag u, V (d) m d V (d) = m diag d, V (e) m e V (e) = m diag e Matrizes V, com V V = I, definem a transição dos autoestados de interação para os autoestados de massa: e L α = V (e) αi e Li. 10/46

11 Matrizes V são diferentes para quarks up e down: mistura entre autoestados de massa nas interações CC, L (quark) = g ū Lα γ µ d Lα W + µ +... = g ū Li γ µ V ij d Lj W + µ α V ij = V (u) iα V (d) αj é a matriz de mistura Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM). Como CKM é complexa: violação CP nas interações fracas. i,j 11/46 V CKM = c 12 c 13 s 12 c 13 s 13 e iδ 13 s 12 c 23 c 12 s 23 s 13 e iδ 13 c 12 c 23 s 12 s 23 s 13 e iδ 13 s 23 c 13 s 12 s 23 c 12 c 23 s 13 e iδ 13 c 12 c 23 s 12 c 23 s 13 e iδ 13 c 23 c 13 Notação: c ij cos θ ij e s ij sin θ ij, δ 13 : fase CP. Elementos determinados (vinculados) de processos de decaimento fraco (semileptônicos).

12 Sem neutrinos de mão-direita, autoestados de massa e interação podem ser sempre escolhidas de forma que coincidam para léptons. No SM, não há mistura na corrente carregada leptônica. Números leptônicos, L e,µ,τ, são conservados separadamente. No setor de quarks apenas o número bariônico total é conservado. 12/46 Termos de massa para ν s criados apenas em teorias além do modelo padão: Adição de ν R ; Teorias GUT s; Grupos de simetria maiores; Aumento do setor de Higgs,...

13 Termos de massa para neutrinos Termos de massa para ν s podem ser daqueles para léptons e quarks, pois podem ser partículas de Dirac ou de Majorana. Léptons carregados podem ser apenas partículas de Dirac. 13/46 L (ν) massa = n R Mn L + c.c. Duas possibilidades gerais para n L : (1) n L contém apenas campos de sabor de ν s: n L = ν el 3 ν µl, ν ll = U li ν il (l = e, µ, τ) ν τl i=1 A natureza no ν i dependende de n R : Se n R = (ν er ν µr ν τr ), então ν i são campos do tipo de Dirac. Carga leptônica total é conservada. Se n R = ((ν el ) c (ν µl ) c (ν τr ) c ), onde (ν ll ) c = C ν T ll, os campos são de Majorana. Números leptônicos não são conservados

14 (2) Caso geral: n L contém campos estéreis, n L = (n ll n sl ) não presentes no L SM. Para a mistura, i = 1,..., 3 + n s e U é uma matriz (3 + n s ) (3 + n s ). O número de ν s estéreis depende de modelo. 14/46 Se n R = (n L ) c os ν i são partículas de Majorana e o termo de massa é do tipo Dirac-Majorana. Mecanismo plausível de geração de massa dos ν s (see-saw mechanism): hipótese que # s leptônicos são violados por termo de massa de Majorana (R) em uma escala Λ Λ SM. O espectro de massas do case see-saw contém 3 ν s leves (m i ) e 3 partículas de Majorana muito pesadas M i Λ: m i (mi f) 2 M i m i f (i = 1, 2, 3) m i f é a massa do quark (lépton) da i-ésima família. Os ν s leves obedecem uma relação de hierarquia: m 1 m 2 m 3.

15 Oscilação de Neutrinos no Vácuo Sinais de oscilações (transição de um sabor de ν a outro) estão presentes a algum tempo vindo das medidas de fluxo de ν e s do Sol e ν µ s produzidos na atmosfera terrestre. 15/46 Experimentos detectam deficit dos respectivos fluxos (desaparecimento de um sabor específico). Se há mistura de ν s, as componentes de mão-esquerda dos campos de interação ν α (α = e, µ, τ, s 1,...) são combinações lineares dos n campos de ν k (k = 1, 2,..., n) (Dirac ou Majorana) com massa m k. n ν αl = U αk ν kl k=1 Se todas m são pequenas, estado de ν α produzido em processo fraco, com momentum p m k : superposição coerente dos autoestados de massa.

16 ν α = n k=1 U αk ν kl ν k : estado de helicidade negativa e E k = p 2 + m 2 k p + m2 k 2p. Autoestado de massa ν k evolui no tempo (Eq. de Schödinger) da produção (t = 0) à detecção, ν α (t) = n k=1 U αke ie kt ν kl Expandindo o estado ν α (t) na base de estados de sabor ν β, ν α (t) = A να ν β ν β β n A να ν β (t) = U βk e iekt U αk k=1 16/46

17 A é a amplitude para a transição ν α ν β no tempo t em distância L t. A probabilidade de transição (para ν : U U ) P να ν β = A να ν β (t) 2 n = U βk e iekt U αk k=1 2 17/46 Usando unitariedade da matriz, U βk Uαk m 2 kj m 2 k m 2 j, = δ αβ e definindo P να ν β = δ αβ + n k=2 U βk U αk [ ( exp i m ) k1l 1] 2 2E A probabilidade de transição depende dos elementos da matriz de mistura, das n 1 diferenças de massa e no parâmetro L/E. Se não há mistura (U = I) e/ou m k1 /E 1 para todos k = 2,..., n, não haverá transições (P να ν β = δ αβ )

18 Oscilações de ν s pode ser observado apenas se há mistura de ν s e ao menos um dos m 2 satisfaz a condição m 2 E/L. Quanto maior o valor do parâmetro L/E, menor os valores de m 2 que podem ser analizados no experimento. 18/46 EXPERIMENTO L [km] E [GeV] m 2 [ev 2 ] Acelerador (short baseline) Reatores Acelerador (long baseline) Atmosfericos Solar (1) Como consequência da invariância CPT tem-se P να ν β = P νβ ν α

19 Oscilações para o caso de duas gerações A hipótese mais simples para exp. de oscilações de ν s é oscilação entre neutrinos de dois tipos de sabor. 19/46 P να ν β = δ αβ + U β2 U α2 [ ( ) ] exp i m2 L 2 1 2E m 2 = m 2 2 m 2 1 e α e β são e, µ ou µ, τ, etc. Probabilidade determinada somente por elementos de U que conectam sabores de ν s com os autoestados de massa ν 2 (ou ν 1 ). A escolha para U é arbitrária. Em geral inspirada nas matrizes de rotação (desconsideraremos fases nos elementos de U), ( ) ( ) Uα1 U U = α2 cos θ sin θ = U β1 U β2 sin θ cos θ O ângulo de mistura entre os 2 sabores é definido por θ.

20 Probabilidades de Transição e Sobrevivência P να ν β ( ) = 4 U α2 2 U β2 2 sin 2 m2 L 4E = sin 2 2θ sin 2 (L/L osc ) P να ν α = 1 P να ν β, L osc = 4πE E [MeV ] = 2.47 m2 m 2 [ev 2 ] m A probabilidade de transição é uma função periódica de L/L osc. 20/46

21 Os plots de exclusão Muitos experimentos com ν s de reatores e aceleradores (SBL) não têm encontrado indicação de oscilação. 21/46 Estes dados fornecem um limite superior para a probabilidade de transição que implica uma região de exclusão no espaço dos parâmetros m 2 e sin 2 2θ. Em grande m 2 (L osc L), sin 2 (L/L osc ) oscila rapidamente como função da energia. Na prática, ν s têm um espectro, então mede-se apenas a probabilidade de transição média, < P να ν β >= 1 2 sin2 2θ < P να ν β > é independente de m 2. De um limite superior experimental < P να ν β > sup, obtém-se uma linha vertical no gráfico de exclusão. Na região de grande sin 2 2θ a curva de contorno no gráfico de

22 exclusão é dado por, < Pνα ν β m 2 > sup 1.27 sin 2 2θ < L 2 > < E 2 > (2) 22/46

23 Oscilações e Transições na Matéria Quando ν s propagam-se na matéria densa, as interações com o meio afetam suas propriedades. Espalhamento inelástico puramente incoerente ν p produz seção de choque muito pequena σ cm 2 (E/1 MeV) 2. Interações frontais elásticas coerentes: interferência amplifica o efeito. Efeito de meio descrito por potencial efetivo: depende da densidade e composição da matéria (Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein). Exemplo: potencial efetivo para evolução de ν e em meio com elétrons, prótons e nêutrons, H (e) C = G F 2 d 3 p e f(e e, T ) e(s, p e ) e(x)γ α (1 γ 5 )ν e (x)ν e (x)γ α (1 γ 5 )e(x) e(s, p e ) 23/46

24 f(e e, T ): função de dist. de energia do elétrons no meio, assumido ser homogêneo e isotrópico.... : média sobre espinores do e e soma sobre todos os e no meio. N e (p e ): número densidade de elétrons com momentum p e. N e = d3 p e f(e e, T )N e (p e ) é o número de densidade de e. 24/46 Hamiltoniano e potencial efetivo (CC) para ν e na matéria: = G FN e ν e (x)γ 0 (1 γ 5 )ν e (x) 2 V C = ν e d 3 x H (e) C ν e = G FN e 2 2 V H (e) C d 3 x u νu ν = 2G F N e Potencial expresso em termos da densidade de matéria ρ, V C = ( ) Ne ρ 2G F N e 7.6 N p + N n g/cm ev 3 Terra: ρ 10g/cm 3 (V C = ev). Sol (core) : ρ 100g/cm 3 (V C = ev).

25 Equação de evolução na matéria Hamiltoniano efetivo escrito com H 0 (vácuo) e potencial V, H = H 0 + V H 0 = iγ 0 γ + γ 0 m, V = ( 2GF N e Probabilidade para oscilação de sabores é calculado de forma análoga ao vácuo. H ν α (t) = E ν α (t) O Hamiltoniano livre é conhecido na base dos autoestados de massa. Na base de sabores, H = UH 0 U + V. O correspondente ângulo de mistura na matéria é dado em função do ângulo de mistura no vácuo, tan 2θ mat = m 2 2E m 2 2E sin 2θ sin 2θ 2G F N e ) (3) 25/46

26 A probabilidade para oscilação de sabores tem forma análoga ao caso do vácuo, onde θ θ mat e L osc L mat, P να ν β = ν β ν α (t) 2 sin 2θ mat sin 2 L L mat = ( m2 2E 2 L mat sin 2θ 2G F N e ) 2 + ( m2 2E sin 2θ)2 26/46 O ângulo de mistura θ mat tem a forma típica ressonante, e mistura máxima (θ mat = 45 ) é chegada em, 2GF N e = m2 2E sin 2θ Esta é a condição de ressonância MSW. Requer que m2 2E positivo. sin 2θ é

27 Neutrinos Atmosféricos Neutrinos atmosféricos são produzidos em cascatas iniciadas por colisões de raios cósmicos (prótons, He, íons) com atmosfera. 27/46 proton + Ar π ± (K ± ) + X π ± (K ± ) µ ± + ν µ ( ν µ ) µ ± e ± + ν e ( ν e ) + ν µ (ν µ ) Os fluxos absolutos têm incerteza de 20%. Razões de ν s de sabores são precisos em 5%. Como ν e s produzidos principalmente em π µν µ seguido por µ eν µ ν e, a razão esperada para ν µ e ν e é 2 : 1.

28 28/46 Anomalia em ν s atmosféricos (desaparecimento de ν mu s) (ν µ + ν µ /ν e + ν e ) Obs (ν µ + ν µ /ν e + ν e ) MC 1 A razão da razão diminui incertezas associadas com normalizações absolutas dos fluxos calculados e erros sistemáticos.

29 29/46 Interação fraca de ν s detectados em experimentos com grande volume e localizados em grande profundidade (pequena seção de choque e background reduzido) Dois tipos de métodos de experimento (detecção): Calorímetros: partículas carregadas geradas de interação ionizam gás (trajetórias reconstruídas). [Frejus, NUSEX, Soudan-2]. Detectores Cherenkov: alvo para os ν é grande volume de água cercada por redes de fotomultiplicadores (detectam luz Cherenkov). [IMD, Kamiokande, Super-Kamiokande].

30 30/46

31 Classificação de eventos em detec. Cherenkov Eventos completamente contidos (FC): toda luz Cherenkov é depositada no detector interno. Eventos FC são divididos: sub-gev (E vis GeV (E vis 1.33 GeV) GeV) e multi- 31/46 Eventos parciamente contido (PC): múon track deposita parte de radiação Cherenkov no detector externo. Detecção indireta de ν s fora do detector ν µ s de alta energia detectados indiretamente observando µ s produzidos próximos ao detector (múons ascendentes- upgoing µ s). Se µ s param no detector: stopping muons (E ν 10 GeV). Se µ s cruzam o detector: through-going muons (E ν 100 GeV).

32 32/46

33 Medidas de ângulo de zênite 33/46 O ângulo de zênite mede a direção dos léptons carregados com respeito à vertical do detector. Partículas descendentes (ascendentes) correspondem a cos θ z = +1( 1). Chegando horizontalmente (cos θ z = 0). Os ν s atmosféricos são produzidos isotropicamente em 15 km acima da superfície da Terra. Experimentos (Kamiokande, Super-K) indicam que deficit é devido a ν s vindo de baixo do horizonte (cos θ z < 0). Os ν s incidindo no topo do detector viajam 15 km enquanto ascendentes viajam 10 4 km. Indicação de forte deficit de ν µ, principalmente de múons ascendentes.

34 34/46

35 Assimetria Up-Down Em altas energias o efeito do campo magnético da Terra é pequeno e o # esperado de eventos não dependeria do ângulo de zênite. 35/46 Super-K encontra forte dependência em cos θ z dos eventos multi- GeV. A assimetria integral up-down (U D), Para múons Para elétrons A = U D U + D A µ = ± 0.042(stat) ± 0.005(sist) A e = ± 0.067(stat) ± 0.020(sist)

36 Interpretação através de Oscilações Distribuição angular de FC (p/ E 1 GeV): deficit vem principalmente de L km. Fase de oscilação deve ser máxima, requerendo m ev 2. Assumindo todos ν µ ascendentes (eventos multi-gev) oscilam em sabor diferente, a assimetria up-down é A µ = sin 2 2θ/(4 sin 2 2θ). Em 1σ, A µ > 0.27 requerendo ângulo de mistura quase máximo, sin 2 2θ > Número esperado de eventos contidos tipo µ ou e N µ = N µµ + N eµ, N e = N ee + N µe d 2 Φ α = n t T de ν d(cos θ ν ) κ dσ αp αβ ε(e β )de ν de β d(cos θ ν )dh de β N αβ 36/46

37 Múons ascendentes: fluxos efetivos para stopping e through-going muons, convolui as probabilidades de sobrevivência para ν µ s com correspondente fluxo de múons produzidos por ν s interagindo com a Terra. 37/46 Φ µ (θ) S,T = 1 dφ µ (E µ, cos θ) A(L min, θ) E µ,min de µ d cos θ A S,T(E µ, θ)de µ dφ µ de µ d cos θ = N A de µ0 de ν dx dh κ νµ (h, cos θ, E ν ) E µ E µ0 0 0 dφ νµ (E ν, θ) de ν d cos θ P µµ dσ(e ν, E µ0 ) de µ0 F rock (E µ0, E µ, X) A(L min, θ) = A S (E µ, θ) + A T (E µ, θ): área do detector projetada por path-lengths internos maiores que L min (= 7 m no Super-K). A S e A T são as áreas efetivas para trajetórias de stopping e through-going muon.

38 Canais de Oscilação 38/46 Transição ν µ ν e Canal excluído com alto confidence level (CL): Dados de alta precisão de Super-K: eventos contidos ν e são be descritos por SM em normalização e dependência angular. Excluído também pelo experimento em reator CHOOZ, que não apresenta evidência para deficit de ν e. Transição ν µ ν τ (ν s ) Hipótese de oscilação explica consistentemente os dados em ν s atmosféricos Taxas de eventos totais é consistente com altos valores de m 2. Best fit: m 2 = , sin 2 2θ = 0.97 (para ν µ ν τ ) e m 2 = , sin 2 2θ = 0.61 (para ν µ ν s )

39 39/46

40 40/46

41 Situação atual e novos experimentos Forte evidência para oscilação e mistura de ν s; 41/46 Em ν s atmosféricos, desvios da razão esperada de ν µ /ν e e forte dependência em ângulo de zênite. Canal mais provável ν µ ν τ (análise global atmosférico-solarreator, mistura de 3 ν s) : < m 2 atm < ; 0.4 < tan 2 θ atm < 3. Dos dados de reatores, sin θ reat 0.22 (pequeno U e3 ) garantem que as análises combinadas ((mistura de 3 ν s) podem ser aproximadas por análises independentes c/ mistura de 2 ν s. Interesse crescente para possibilidades de discriminação dos canais ν τ e ν s.

42 Confirmada hipótese de oscilação, medidas de precisão dos elementos da matriz de mistura usando dados de ν s solares, atmosféricos e reatores-aceleradores. Futuros experimentos testarão L/E ν e aparecimento de ν τ, melhor estatística e vínculos aos elementos de U. 42/46 UNO: em discussão, 20 vezes Super-K. Permite detectar sinal de aparecimento de τ. AQUA-RICH: alta resolução de L/E ν. MONOLITH: calorímetro de tracking magnetizado. Pode separa ν de ν s e alta resolução L/E ν. Outros: AMANDA, ICARUS, Augier,...

43 MUITO TRABALHO TEÓRICO-EXPERIMENTAL NO FUTURO PRÓXIMO... 43/46

44 Referências em Neutrinos 44/46 Livros Texto C.W Kim, A. Pevsner, Neutrinos in Physics and Astrophysics, vol. 8, Harwood Academic Press, Chur, Switzerland (1993). R.N. Mohapatra, P.B. Pal, Massive Neutrinos in Physics and Astrophysics, vol. 41, World Scientific, Singapore (1991). F. Boehm, P. Vogel, Physics of Massive Neutrinos, Cambridge University Press, Cambridge (1989). J.N. Bahcall, Neutrino Physics and Astrophysics, Cambridge University Press, Cambridge (1987).

45 Reviews T.K. Gaisser, M. Honda, Flux of Atmospheric Neutrinos, [hep-ph/ ]; M.C. Gonzalez-Garcia, Y. Nir, Developments in Neutrino Physics, [hep-ph/ ]; W. Buchmuller, Neutrinos, Grand Unification and Leptogenesis, [hepph/ ]; F. Halzen, D. Hooper, High-energy Neutrino Astronomy: The Cosmic Ray Connection, [astro-ph/ ]; S.M. Bilenky, C. Giunti, W. Grimus, Phenomenology of Neutrino Oscillations, Prog. Part. Nucl. Phys. 43 (1999); K. Zuber, On the physics of massive neutrinos, Phys. Rept. 305, (1998); P. Fisher, B. Kayser, K.S. McFarland, Neutrino Mass and Oscillation, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 49, 481 (1999); W.C. Haxton, B.R. Holstein, Neutrino Physics, Am. J. Phys. 68, 15 (2000). 45/46

46 Sites na Internet GEFAN, Grupo de Estudos de Fisica e Astrofisica de Neutrinos, http: // Livro sobre ν s na Web (Neutrinos Matter), fnal.gov/about/nusmatter Historia do ν (Neutrino History) neutrinos/aneut.html Central de links sobre ν s (The Neutrino Oscillation Industry site), html Sintese dos dados dos maiores experimentos (The Ultimate Neutrino Page), Super-Kamiokande, web/superk/aaa_superk_home.html John Bahcall Homepage, 46/46

Física de Partículas

Física de Partículas matheus@ift.unesp.br http://www.ift.unesp.br/users/matheus/ Física de Partículas Parte 3 Ricardo D Elia Matheus Construindo o Modelo Padrão da Física de Partículas Onde estamos: sabemos qual teoria usar

Leia mais

Física de Partículas

Física de Partículas matheus@ift.unesp.br http://www.ift.unesp.br/users/matheus/ Física de Partículas Parte 3 Ricardo D Elia Matheus Construindo o Modelo Padrão da Física de Partículas Onde estamos: sabemos qual teoria usar

Leia mais

O Universo Homogêneo II:

O Universo Homogêneo II: Parte III O Universo Homogêneo II: Breve História Térmica do Universo Equação de estado e temperatura Se kt >> mc 2 : relativístico p ρ/3 Se kt

Leia mais

Neste trabalho de tese, apresentamos o estudo do decaimento D + K S π π + π + (e seu conjugado de carga D K S π + π π implícito ao longo deste

Neste trabalho de tese, apresentamos o estudo do decaimento D + K S π π + π + (e seu conjugado de carga D K S π + π π implícito ao longo deste 1 Introdução Neste trabalho de tese, apresentamos o estudo do decaimento D + K S π π + π + (e seu conjugado de carga D K S π + π π implícito ao longo deste trabalho). O objetivo é estudar a formação de

Leia mais

O neutrino foi pela primeira vez postulado em dezembro de 1930 por Wolfgang Pauli como uma tentativa desesperada de salvar o princípio de conservação

O neutrino foi pela primeira vez postulado em dezembro de 1930 por Wolfgang Pauli como uma tentativa desesperada de salvar o princípio de conservação 1 Introdução O neutrino foi pela primeira vez postulado em dezembro de 1930 por Wolfgang Pauli como uma tentativa desesperada de salvar o princípio de conservação da energia no decaimento beta nuclear.

Leia mais

Marina Nielsen Instituto de Física USP

Marina Nielsen Instituto de Física USP Marina Nielsen Instituto de Física USP Marina Nielsen Instituto de Física USP Introdução à QCD: Elementos Invariância de gauge Introdução às Regras de Soma da QCD Partículas Elementares (metade do sec.

Leia mais

NEUTRINOS. - história e primeiras medidas - fontes e detectores - oscilações e massa - futuro

NEUTRINOS. - história e primeiras medidas - fontes e detectores - oscilações e massa - futuro NEUTRINOS - história e primeiras medidas - fontes e detectores - oscilações e massa - futuro Sofia Andringa (sofia@lip.pt)::física de Partículas, Dez. 2010 História breve dos neutrinos 1930 Propostos por

Leia mais

Partículas Elementares (2015/2016)

Partículas Elementares (2015/2016) Partículas Elementares (2015/2016) Introdução Mário Pimenta, Jorge Romão, Ruben Conceição A Física de Partículas Ordens de grandeza Super-cordas? Partículas Núcleos Átomos células 1 Ano-luz Terra-Sol Terra

Leia mais

Interna'onal Masterclasses

Interna'onal Masterclasses Interna'onal Masterclasses 10 th Edi'on 2014 Interna'onal Masterclasses hands on par'cle physics 2014 Edi'on Programa A Estrutura Elementar da Matéria Do que o mundo é feito: q As parbculas e suas interações

Leia mais

Léptons e Quarks: os constituintes básicos de todo o Universo

Léptons e Quarks: os constituintes básicos de todo o Universo Léptons e Quarks: os constituintes básicos de todo o Universo Vimos que, segundo o modelo de Bohr, os átomos são formados por elétrons que estão em órbita em torno de um núcleo que, por sua vez, é formado

Leia mais

Eq. de Dirac com campo magnético

Eq. de Dirac com campo magnético Eq. de Dirac com campo magnético Rafael Cavagnoli GAME: Grupo de Médias e Altas Energias Eletromagnetismo clássico Eq. de Schrödinger Partícula carregada em campo mag. Eq. de Dirac Partícula carregada

Leia mais

Influência da física difrativa em chuveiros atmosféricos extensos ultraenergéticos

Influência da física difrativa em chuveiros atmosféricos extensos ultraenergéticos Influência da física difrativa em chuveiros atmosféricos extensos ultraenergéticos Luan Arbeletche Orientador: Victor Gonçalves Coorientador: Márcio Müller Grupo de Altas e Médias Energias (GAME) Programa

Leia mais

O COMEÇO DO UNIVERSO. O BIG-BANG Parte II

O COMEÇO DO UNIVERSO. O BIG-BANG Parte II O COMEÇO DO UNIVERSO O BIG-BANG Parte II RESUMO DA HISTÓRIA DO UNIVERSO Era da radiação Época Tempo Densidade Temperatura Característica principal (após o Big- Bang) (kg/m 3 ) (K) Planck 0-10 -43 s - 10

Leia mais

Curso de Cosmologia. 2013B Parte I. Aula 5. M a r t í n M a k l e r CBPF. Thursday, September 5, 13

Curso de Cosmologia. 2013B Parte I. Aula 5. M a r t í n M a k l e r CBPF. Thursday, September 5, 13 Curso de Cosmologia 2013B Parte I Aula 5 M a r t í n M a k l e r CBPF Cosmologia - CBPF 2013 Parte Ic O Universo Homogêneo II: Breve História Térmica do Universo Equação de estado e temperatura Se kt >>

Leia mais

Física de Partículas 1: Os constituintes da matéria

Física de Partículas 1: Os constituintes da matéria Física de Partículas 1: Os constituintes da matéria Foto CERN L. Peralta O Big Bang Física de Partículas As diferentes escalas Uma equação para o electrão A equação de Dirac admite 2 tipos de soluções

Leia mais

FNC Física Moderna 2 Aula 26

FNC Física Moderna 2 Aula 26 FNC 0376 - Física Moderna Aula 6 1 Física Nuclear: cronologia do início Descoberta da Radioatividade (Becquerel) 1896 Separação química do Ra (Marie e Pierre Curie) 1898 Modelo atômico de Rutherford 1911

Leia mais

Introdução Altas Energias

Introdução Altas Energias Introdução à Física de Altas Energias São Paulo Regional Analysis Center Programa Introdução Uma visão geral das partículas e suas interações Aceleradores e Detectores Como explorar o interior da matéria

Leia mais

A Matéria Escura no Universo e as Partículas

A Matéria Escura no Universo e as Partículas A Matéria Escura no Universo e as Partículas P. S. Rodrigues da Silva Departamento de Física - UFPB 29 de Julho de 2008 - UFCG Conteúdo Introdução Evidência e características Candidatos à ME Modelo Padrão

Leia mais

Investigando as propriedades da matéria nuclear em colisões de íons pesados relativísticos

Investigando as propriedades da matéria nuclear em colisões de íons pesados relativísticos Investigando as propriedades da matéria nuclear em colisões de íons pesados relativísticos Luiz Fernando Mackedanz luiz.mackedanz@ufrgs.br Grupo de Fenomenologia de Partículas de Altas Energias (GFPAE)

Leia mais

Exercícios da 9 a aula

Exercícios da 9 a aula Exercícios da 9 a aula 1. Uma colisão inelástica. Um corpo de massa de repouso m 0, caminhando inicialmente com uma velocidade de 0, 6c, efetua uma colisão completamente inelástica com um corpo idêntico,

Leia mais

Física de Partículas

Física de Partículas Física de Partículas 23 a aula (1ª Parte) Física IV - Eng.Elétrica 2014 Professor Alvaro Vannucci A palavra átomo vem do grego atamos, que significa "indivisível". Aceitou-se inicialmente que a matéria

Leia mais

Física Moderna II Aula 15

Física Moderna II Aula 15 Física Moderna II ula 15 Marcelo G. Munhoz munhoz@if.usp.br Lab. Pelletron, sala 245 ramal 6940 Reações Nucleares n Reações nucleares correspondem à interação de um núcleo com outro quando promovemos a

Leia mais

Bilineares do Campo de Dirac. Analogamente:

Bilineares do Campo de Dirac. Analogamente: Teoria Quântica de Campos I 133 ( eq. 133.1 ) Analogamente: ( eq. 133.2 ) Bilineares do Campo de Dirac Claramente, qualquer grandeza observável vai ter que ser composta do produto de um número par de campos

Leia mais

Introdução à Física de Neutrinos sob uma ótica experimental

Introdução à Física de Neutrinos sob uma ótica experimental 17-21 de Julho de 2017 3/4 Introdução à Física de Neutrinos sob uma ótica experimental Carla Bonifazi (bonifazi@if.ufrj.br) 1 17-21 de Julho de 2017 ONTEM Fontes de neutrinos Técnicas de detecção de neutrinos

Leia mais

Capítulo IX Interações Fundamentais

Capítulo IX Interações Fundamentais Capítulo IX Interações Fundamentais No atual estágio de conhecimento, partículas elementares e os campos de interação são os constituintes fundamentais do universo. Toda a matéria conhecida tem como elementos

Leia mais

Decaimento radioativo

Decaimento radioativo Decaimento radioativo Processo pelo qual um nuclídeo instável transforma-se em outro, tendendo a uma configuração energeticamente mais favorável. Tipos de decaimento: (Z, A) * (Z, A) (Z, A) (Z, A)! γ!

Leia mais

Quebra espontânea de simetria, o modelo de Salam-Weinberg e o bóson de Higgs

Quebra espontânea de simetria, o modelo de Salam-Weinberg e o bóson de Higgs Quebra espontânea de simetria, o modelo de Salam-Weinberg e o bóson de Higgs Gabriel Brito Apolinário Instituto de Física, UFRJ Seminário fora de área 22 de Abril de 206 Sumário Quebra espontânea de simetria

Leia mais

Os fundamentos da Física Volume 3 1. Resumo do capítulo

Os fundamentos da Física Volume 3 1. Resumo do capítulo Os fundamentos da Física Volume 1 Capítulo 0 Física Nuclear AS FORÇAS FUNDAMENTAIS DA NATUREZA Força nuclear forte Mantém a coesão do núcleo atômico. Intensidade 10 8 vezes maior do que a força gravitacional.

Leia mais

Violação das simetrias de Lorentz e CPT em teoria de campos

Violação das simetrias de Lorentz e CPT em teoria de campos Violação das simetrias de Lorentz e CPT em teoria de campos Eduardo Passos UAF-UFCG, PNPD/CAPES October 21, 2008 Conteúdo 1 Questões e Motivações 2 Indução do termo tipo Chern-Simons na QED não-massiva

Leia mais

18/Maio/2016 Aula 21. Introdução à Física Nuclear. Estrutura e propriedades do núcleo. 20/Maio/2016 Aula 22

18/Maio/2016 Aula 21. Introdução à Física Nuclear. Estrutura e propriedades do núcleo. 20/Maio/2016 Aula 22 18/Maio/2016 Aula 21 Introdução à Física Nuclear Estrutura e propriedades do núcleo 20/Maio/2016 Aula 22 Radioactividade: Poder de penetração. Regras de conservação. Actividade radioactiva. Tempo de meia

Leia mais

Matriz S e suas Propriedades

Matriz S e suas Propriedades Matriz S e suas Propriedades Patricia Gonçalves Moreira 1 1 Universidade Federal de Pelotas Departamento de Física Programa de Pós-Graduação em Física Pelotas-RS-Brasil 04 de novembro de 2016 Patricia

Leia mais

NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA

NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA Prof. Carlos R. A. Lima CAPÍTULO 4 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA Edição de junho de 2014 CAPÍTULO 4 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA ÍNDICE 4.1- Postulados de

Leia mais

Física IV para Engenharia Elétrica. 2º Semestre de Instituto de Física - Universidade de São Paulo

Física IV para Engenharia Elétrica. 2º Semestre de Instituto de Física - Universidade de São Paulo 1 Física IV para Engenharia Elétrica 2º Semestre de 2014 Instituto de Física - Universidade de São Paulo Professor: Valdir Guimarães E-mail: valdirg@if.usp.br Aula 10 Física das Partículas elementares

Leia mais

O Bóson de Brout- Englert-Higgs

O Bóson de Brout- Englert-Higgs O Bóson de Brout- Englert-Higgs Leandro de Paula leandro@if.ufrj.br Mestrado Profissional de Ensino de Física 15 de abril de 2014 Plano das Apresentação Introdução Simetrias e leis de conservação O Modelo

Leia mais

O que é o desbalanço de Matéria e Anti-matéria no Universo? Ignacio Bediaga Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas

O que é o desbalanço de Matéria e Anti-matéria no Universo? Ignacio Bediaga Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas O que é o desbalanço de Matéria e Anti-matéria no Universo? Ignacio Bediaga Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas "Do que a matéria é feita?" O Átomo dinâmico do Séc XX Partículas alfa Rutherford: Átomo

Leia mais

Estudo Analítico das Probabilidades de Oscilação de Neutrinos na Matéria em Três Gerações

Estudo Analítico das Probabilidades de Oscilação de Neutrinos na Matéria em Três Gerações UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Instituto de Física Estudo Analítico das Probabilidades de Oscilação de Neutrinos na Matéria em Três Gerações Caio Augusto Pelegrina Del Bianco Licciardi Orientadora: Profa. Dra.

Leia mais

Observatório Pierre Auger

Observatório Pierre Auger Observatório Pierre Auger Carla Bonifazi Resultados 2010 Reunião Anual RENAFAE - Dec 2010 Para medir raios cósmicos de ultra alta energia Observatório Pierre Auger Detecção Híbrida Detector de Superfície

Leia mais

Um Sonho de Einstein:

Um Sonho de Einstein: Um Sonho de Einstein: A Unificação da Leis da Física Victor O. Rivelles rivelles@fma.if.usp.br Instituto de Física Universidade de São Paulo Um Sonho de Einstein: p. 1 Einstein e Teorias Unificadas De

Leia mais

Partículas Elementares

Partículas Elementares Partículas Elementares Átomos consistem de elétrons que formam as camadas eletrônicas, e núcleos, compostos por prótons e nêutrons que, por sua vez,consistem de quarks ( dos tipos u e d, ou seja,up e down).

Leia mais

A Inflação. Ronaldo E. de Souza

A Inflação. Ronaldo E. de Souza mailto:ronaldo@astro.iag.usp.br 28 de maio de 2007 1 Criação de Matéria no Vácuo O Universo na Escala das Partículas Elementares Princípio da Incerteza de Heisenberg Condição Para Criação de Matéria no

Leia mais

Descoberta do Núcleo

Descoberta do Núcleo Unidade 2: Aula 4 (1a. Parte) Núcleo Atômico Descoberta do Núcleo Propriedades dos Núcleos Forças Nucleares Estabilidade Nuclear Ressonância Magnética Nuclear Consultas http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuccon.html#nuccon

Leia mais

NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA

NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA Prof. Carlos R. A. Lima CAPÍTULO 5 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA Edição de janeiro de 2009 CAPÍTULO 5 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA ÍNDICE 5.1- Postulados

Leia mais

O bóson de Higgs e a massa das coisas

O bóson de Higgs e a massa das coisas O bóson de Higgs e a massa das coisas F.S. Navarra Instituto de Física Universidade de São Paulo navarra@if.usp.br Parte I O lado qualitativo O Modelo Padrão Portadores de força Matéria: quarks e leptons

Leia mais

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Escola de Engenharia de Lorena EEL

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Escola de Engenharia de Lorena EEL UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Escola de Engenharia de Lorena EEL LOB1021 - FÍSICA IV Prof. Dr. Durval Rodrigues Junior Departamento de Engenharia de Materiais (DEMAR) Escola de Engenharia de Lorena (EEL) Universidade

Leia mais

Modelos e técnicas para epidemias na rede

Modelos e técnicas para epidemias na rede Modelos e técnicas para epidemias na rede Wellington G. Dantas 4 de março de 2010 W. G. Dantas () Modelos e técnicas 4 de março de 2010 1 / 28 1 Sistemas em equiĺıbrio e fora-do-equiĺıbrio Condições de

Leia mais

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 06 de abril de

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 06 de abril de Teoria de Cordas Nelson R. F. Braga Instituto de Física UFRJ Página: www.if.ufrj.br/~braga Tópicos em Física Geral I, 06 de abril de 2017 2 Física das Partículas Elementares: Estuda os constituintes elementares

Leia mais

Raios Cósmicos Ultra Energéticos

Raios Cósmicos Ultra Energéticos Raios Cósmicos Ultra Energéticos M. A. Betemps marcos.betemps@ufrgs.br High Energy Phenomenology Group Instituto de Física Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre, Brazil GFPAE - UFRGS http://www.if.ufrgs.br/gfpae

Leia mais

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 14 de junho de

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 14 de junho de Teoria de Cordas Nelson R. F. Braga Instituto de Física UFRJ Página: www.if.ufrj.br/~braga Tópicos em Física Geral I, 14 de junho de 2016 2 Física das Partículas Elementares: Estuda os constituintes elementares

Leia mais

Aula - 2 O universo primordial

Aula - 2 O universo primordial Aula - O universo primordial Principios cosmologicos Considerando as grandes escalas do universo podemos assumir as seguintes hipóteses fundamentais: Homogeneidade: Toda e qualquer região do universo tem

Leia mais

Ronald Cintra Shellard CBPF

Ronald Cintra Shellard CBPF Ronald Cintra Shellard CBPF Paradoxo: Quanto mais sabemos, mais extensa é nossa ignorância Arnold Zukerfeld CMS ATLAS Em 2312 a descoberta do Higgs será lembrada como evento marcante em um período terrível!

Leia mais

Física de Partículas com Fontes Naturais (ou sem aceleradores artificiais) Sofia Andringa LIP Lisboa CERN, Set. 2007

Física de Partículas com Fontes Naturais (ou sem aceleradores artificiais) Sofia Andringa LIP Lisboa CERN, Set. 2007 Física de Partículas com Fontes Naturais (ou sem aceleradores artificiais) Sofia Andringa LIP Lisboa CERN, Set. 2007 Física de Partículas com Fontes Naturais * Mais surpresas! A maior parte das descobertas

Leia mais

O Modelo Padrão da Física de Partículas

O Modelo Padrão da Física de Partículas O Que Existe Além de Prótons, Elétrons e Nêutrons? Uma Introdução às Partículas Elementares O Modelo Padrão da Física de Partículas Algumas unidades de medida da Física de Partículas Qual a unidade em

Leia mais

NOTAS DE AULAS DE ESTRUTURA DA MATÉRIA

NOTAS DE AULAS DE ESTRUTURA DA MATÉRIA NOTAS DE AULAS DE ESTRUTURA DA MATÉRIA Prof. Carlos R. A. Lima CAPÍTULO 12 ESTATÍSTICA QUÂNTICA Primeira Edição junho de 2005 CAPÍTULO 12 ESTATÍSTICA QUÂNTICA ÍNDICE 12-1- Introdução 12.2- Indistinguibilidade

Leia mais

Física Módulo 2 Ondas

Física Módulo 2 Ondas Física Módulo 2 Ondas Ondas, o que são? Onda... Onda é uma perturbação que se propaga no espaço ou em qualquer outro meio, como, por exemplo, na água. Uma onda transfere energia de um ponto para outro,

Leia mais

O COMEÇO DO UNIVERSO O BIG-BANG

O COMEÇO DO UNIVERSO O BIG-BANG O COMEÇO DO UNIVERSO O BIG-BANG ESTÁGIOS INICIAIS DO UNIVERSO No modelo padrão do Big-Bang, de acordo com as equações de Friedmann, os estágios iniciais do universo são caracterizados por condições de

Leia mais

Teoria de Bandas 1 Elétrons Livres. CF086 - Introdução a Física do Estado Sólido 1

Teoria de Bandas 1 Elétrons Livres. CF086 - Introdução a Física do Estado Sólido 1 Teoria de Bandas 1 Elétrons Livres CF086 - Introdução a Física do Estado Sólido 1 Introdução Para iniciar a investigação da contribuição eletrônica para as propriedades físicas relevantes, vamos considerar

Leia mais

Figure 1: Seção transversal de um tubo

Figure 1: Seção transversal de um tubo Questão de eletromagnetismo: O Large Hadron Collider (LHC) é o maior acelerador de partículas já construido. Em um túnel circular de 27 km de extensão a aproximadamente 00 metros de profundidade, 2 feixes

Leia mais

Física de Partículas. Parte 4. Ricardo D Elia Matheus

Física de Partículas. Parte 4. Ricardo D Elia Matheus Física de Partículas Parte 4 Ricardo D Elia Matheus Construindo o Modelo Padrão da Física de Partículas Onde estamos: falta bem pouco para completar a construção do Modelo Padrão das Partículas Elementares

Leia mais

PORQUÊ SIMETRIAS?! Crença de que essas simetrias espelhavam a natureza Leis de Newton e invariância de Galileu

PORQUÊ SIMETRIAS?! Crença de que essas simetrias espelhavam a natureza Leis de Newton e invariância de Galileu NUNO AGOSTINHO PORQUÊ SIMETRIAS?! Fascínio dos Gregos nas simetrias dos objetos Kepler impôs as noções de simetria ao movimento dos planeta Crença de que essas simetrias espelhavam a natureza Leis de Newton

Leia mais

Theory Portugues BR (Brazil) Por favor, leia as instruções gerais que se encontram no envelope separado antes de iniciar este problema.

Theory Portugues BR (Brazil) Por favor, leia as instruções gerais que se encontram no envelope separado antes de iniciar este problema. Q3-1 LHC - Grande Colisor de Hádrons (10 pontos). Por favor, leia as instruções gerais que se encontram no envelope separado antes de iniciar este problema. Neste problema, iremos estudar a física do acelerador

Leia mais

Capítulo 5 - Aplicações das leis de Newton. Hoje reconhecemos 4 forças da natureza. São elas (em ordem crescente de

Capítulo 5 - Aplicações das leis de Newton. Hoje reconhecemos 4 forças da natureza. São elas (em ordem crescente de Capítulo 5 - Aplicações das leis de Newton Hoje reconhecemos 4 forças da natureza. São elas (em ordem crescente de intensidade) Força Gravitacional Força Fraca Intensidade Força Eletromagnética Força Forte

Leia mais

Cinemática relativística et al. Carlos Alexandre Wuensche Processos Radiativos I

Cinemática relativística et al. Carlos Alexandre Wuensche Processos Radiativos I Cinemática relativística et al. Carlos Alexandre Wuensche Processos Radiativos I 1 1 Transformações de Lorentz e cinemática relativística Postulados da relatividade especial As leis da natureza são as

Leia mais

Física de Partículas

Física de Partículas matheus@ift.unesp.br http://www.ift.unesp.br/users/matheus/ Física de Partículas Parte 2 Ricardo D Elia Matheus Construindo Lagrangeanas Onde estamos: vimos que a estrutura teórica adequada para descrever

Leia mais

Mecânica Quântica Aplicada. Professor: Philippe W. Courteille. Átomos Exóticos: Muonio

Mecânica Quântica Aplicada. Professor: Philippe W. Courteille. Átomos Exóticos: Muonio Mecânica Quântica Aplicada Professor: Philippe W. Courteille Átomos Exóticos: Muonio Celso Donizetti de Souza Filho NºUSP: 5034272 1 Átomos Exóticos Átomos Múonions 1. Introdução Um átomo exótico é definido

Leia mais

O Modelo Standard Eletrofraco: SU(2) L U Y (1)

O Modelo Standard Eletrofraco: SU(2) L U Y (1) Capítulo 9 O Modelo Standard Eletrofraco: SU() L U Y (1) Aqui seguimos o capítulo 5 do meu texto FIE [5]. A matéria está também coberta no capítulo 9 do Griffiths [1]. 9.1 Introdução Vamos neste capítulo

Leia mais

Partículas e Campos. Panoramas da Física

Partículas e Campos. Panoramas da Física Partículas e Campos Panoramas da Física Programa - Física de partículas, teoria de campos e além. - Interações fundamentais e o modelo padrão. - Interações eletromagnéticas. - Interações fracas e o Higgs.

Leia mais

Bem vindos ao Instituto de Física Teórica! Física ao Entardecer

Bem vindos ao Instituto de Física Teórica! Física ao Entardecer Bem vindos ao Instituto de Física Teórica! Física ao Entardecer Nossa página na internet: http://www.ift.unesp.br Acompanhe e compartilhe: http://www.facebook.com/ift.unesp Física ao Entardecer O Bóson

Leia mais

Zoo. Partículas. las. Higgs GUT. SUSY Supercordas. Teoria Cinética, Termodinâmica. Electromagnetismo. Mecânica. Electromagnético. Geiger.

Zoo. Partículas. las. Higgs GUT. SUSY Supercordas. Teoria Cinética, Termodinâmica. Electromagnetismo. Mecânica. Electromagnético. Geiger. 1895 1905 1900 1910 1920 e - Teoria Cinética, Termodinâmica Partículas Átomo Núcleo p + Boltzmann Movimento Browniano Relatividade Restrita Interacções Electromagnético Fotão Mecânica Quântia Onda/Corpúsculo

Leia mais

Explolando o Vácuo Interações sob Condições Extremas. Takeshi Kodama Grupo ICE Instituto de Física - UFRJ

Explolando o Vácuo Interações sob Condições Extremas. Takeshi Kodama Grupo ICE Instituto de Física - UFRJ Explolando o Vácuo Interações sob Condições Extremas Takeshi Kodama Grupo ICE Instituto de Física - UFRJ Condições Extremas? Matéria? Nebulosa Tarantula Abril 1987 Nebulosa Tarantula Abril 1987 SNEF 28/01/2005

Leia mais

Introdução às interações de partículas carregadas Parte 1. FÍSICA DAS RADIAÇÕES I Paulo R. Costa

Introdução às interações de partículas carregadas Parte 1. FÍSICA DAS RADIAÇÕES I Paulo R. Costa Introdução às interações de partículas carregadas Parte 1 FÍSICA DAS RADIAÇÕES I Paulo R. Costa Sumário Introdução Radiação diretamente ionizante Partículas carregadas rápidas pesadas Partículas carregadas

Leia mais

Quarks Q= 1 Q=0. ν e. ν τ

Quarks Q= 1 Q=0. ν e. ν τ 2 O Modelo Padrão O Modelo Padrão é a teoria mais bem sucedida até agora para descrever as partículas elementares 1 das quais está composta a matéria, bem como as interações entre elas. As partículas elementares

Leia mais

Decaimento Radioativo

Decaimento Radioativo Unidade 3 Radioatividade Decaimento Radioativo Decaimentos Alfa, Beta, e Gama Nuclídeos Radioativos Datação Radioativa 14 C Medidas de Dose de Radiação Modelos Nucleares Marie e Pierre Curie Marie Curie

Leia mais

Aula 14. Partículas, e o início do Universo...

Aula 14. Partículas, e o início do Universo... Aula 14 Partículas, e o início do Universo... Partículas elementares Década de trinta, Átomo Novas partículas Prótons Nêutrons Elétrons Problema quase resolvido?? múon píon káon sigma... Partículas instáveis,com

Leia mais

Amanda Yoko Minowa 02/08/2014

Amanda Yoko Minowa 02/08/2014 CURSO DE ASTRONOMIA COSMOLOGIA (PARTE I) Amanda Yoko Minowa 02/08/2014 amandayoko@gmail.com O UNIVERSO E A HISTÓRIA DO COSMOS COSMOLOGIA (do grego κοσμολογία, κόσμος="cosmos"/"ordem"/"mundo" +- λογία="discurso"/"estudo")

Leia mais

A Energia Escura. Eduardo Cypriano. June 24, 2009

A Energia Escura. Eduardo Cypriano. June 24, 2009 June 24, 2009 Aceleração Cósmica A evidêcias obtidas através da RCF e principalmente das SNe tipo Ia indicam que o Universo está numa fase de expansão acelerada. Esse tipo de comportamento não pode ser

Leia mais

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 25 de abril de

Teoria de Cordas. Nelson R. F. Braga. Instituto de Física UFRJ. Tópicos em Física Geral I, 25 de abril de Teoria de Cordas Nelson R. F. Braga Instituto de Física UFRJ Página: www.if.ufrj.br/~braga Tópicos em Física Geral I, 25 de abril de 2013 Física das Partículas Elementares: Estuda os constituintes elementares

Leia mais

Física Moderna II Aula 16

Física Moderna II Aula 16 Física Moderna II Aula 16 Marcelo G. Munhoz munhoz@if.usp.br Lab. Pelletron, sala 245 ramal 6940 Do potencial médio à força nucleonnucleon n Até o momento, tratamos a interação nuclear com um potencial

Leia mais

AS RADIAÇÕES NUCLEARES 4 AULA

AS RADIAÇÕES NUCLEARES 4 AULA AS RADIAÇÕES NUCLEARES 4 AULA Nesta Aula: Caracterização das radiações Nucleares Caracterização das radiações Nucleares UM POUCO DE HISTÓRIA... O físico francês Henri Becquerel (1852-1908), em 1896, acidentalmente

Leia mais

Propriedades Ondulatórias da matéria

Propriedades Ondulatórias da matéria Propriedades Ondulatórias da matéria 184 Postulado de de Broglie: A luz que apresenta fenômenos como difração e interferência tem também propriedades que só podem ser interpretadas como se ela fosse tratada

Leia mais

INTRODUÇÃO A FÍSCA DE PARTÍCULAS ELEMENTARES Autores: Michele Soares Silva 1 ; Edison Tadeu Franco 2 1

INTRODUÇÃO A FÍSCA DE PARTÍCULAS ELEMENTARES Autores: Michele Soares Silva 1 ; Edison Tadeu Franco 2 1 RESUMO 25 a 28 de novembro de 2014 Câmpus de Palmas INTRODUÇÃO A FÍSCA DE PARTÍCULAS ELEMENTARES Autores: Michele Soares Silva 1 ; Edison Tadeu Franco 2 1 Aluna do Curso de Licenciatura em Física; Campus

Leia mais

Introdução à Astrofísica. Lição 21 Fontes de Energia Estelar

Introdução à Astrofísica. Lição 21 Fontes de Energia Estelar Introdução à Astrofísica Lição 21 Fontes de Energia Estelar A taxa de energia que sai de uma estrela é extremamente grande, contudo ainda não tratamos da questão que relaciona à fonte de toda essa energia.

Leia mais

ENXERGANDO O NÚCLEO ATÔMICO

ENXERGANDO O NÚCLEO ATÔMICO ENXERGANDO O NÚCLEO ATÔMICO José Ricardo Marinelli Depto. de Física UFSC Florianópolis SC Uma pergunta que comumente ocorre a um estudante ou mesmo qualquer pessoa que se interesse em aprender alguma coisa

Leia mais

Assimetria Matéria-Antimatéria, Violação de CP e a participação brasileira no LHCb

Assimetria Matéria-Antimatéria, Violação de CP e a participação brasileira no LHCb , Violação de CP e a participação brasileira no LHCb Prof. Departamento de Física, PUC-Rio Escola de Professores no CERN em Língua Portuguesa 4 9 de Setembro de 2011 e CPV Hoje Veremos... 1 Física de Partículas...

Leia mais

Física Experimental C. Coeficiente de Atenuação dos Raios Gama

Física Experimental C. Coeficiente de Atenuação dos Raios Gama Carlos Ramos (Poli USP)-2016/Andrius Poškus (Vilnius University) - 2012 4323301 Física Experimental C Coeficiente de Atenuação dos Raios Gama Grupo: Nome No. USP No. Turma OBJETIVOS - Medir curvas de atenuação

Leia mais

O COMEÇO DO UNIVERSO. O BIG-BANG Parte I

O COMEÇO DO UNIVERSO. O BIG-BANG Parte I O COMEÇO DO UNIVERSO O BIG-BANG Parte I A RADIAÇÃO CÓSMICA DE FUNDO Como podemos observar o universo a distâncias bem maiores do que o mais distante quasar detectado?! Resposta: através de um experimento

Leia mais

Física de Partículas sem aceleradores artificiais, ou com fontes naturais. Astropartículas

Física de Partículas sem aceleradores artificiais, ou com fontes naturais. Astropartículas Física de Partículas sem aceleradores artificiais, ou com fontes naturais Astropartículas Sofia Andringa, LIP-Lisboa CERN, Setembro de 2011 Física de Partículas com fontes naturais * novas formas de observação

Leia mais

Desintegração Nuclear. Paulo R. Costa

Desintegração Nuclear. Paulo R. Costa Desintegração Nuclear Paulo R. Costa Sumário Introdução Massas atômicas e nucleares Razões para a desintegração nuclear Decaimento nuclear Introdução Unidades e SI Introdução Comprimento metro Tempo segundo

Leia mais

Descoberta do Núcleo

Descoberta do Núcleo Unidade 3 Núcleo Atômico Descoberta do Núcleo Propriedades dos Núcleos Forças Nucleares Estabilidade Nuclear Ressonância Magnética Nuclear Consultas http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuccon.html#nuccon

Leia mais

Apresentando o Plasma Clássico p.1

Apresentando o Plasma Clássico p.1 Apresentando o Plasma Clássico Jefferson Stafusa Elias Portela (stafusa@if.usp.br) Instituto de Física da Universidade de São Paulo Apresentando o Plasma Clássico p.1 Livro Esta apresentação é a primeira

Leia mais

FF-296: Teoria do Funcional da Densidade I. Ronaldo Rodrigues Pela

FF-296: Teoria do Funcional da Densidade I. Ronaldo Rodrigues Pela FF-296: Teoria do Funcional da Densidade I Ronaldo Rodrigues Pela Tópicos O problema de 1 elétron O princípio variacional Função de onda tentativa Átomo de H unidimensional Íon H2 + unidimensional Equação

Leia mais

Física das Radiações & Radioatividade. Tecnologia em Medicina Nuclear Prof. Leonardo

Física das Radiações & Radioatividade. Tecnologia em Medicina Nuclear Prof. Leonardo Física das Radiações & Radioatividade Tecnologia em Medicina Nuclear Prof. Leonardo ÁTOMO Menor porção da matéria que mantém as propriedades químicas do elemento químico correspondente. Possui um núcleo,

Leia mais

Dosimetria e Proteção Radiológica

Dosimetria e Proteção Radiológica Dosimetria e Proteção Radiológica Prof. Dr. André L. C. Conceição Departamento Acadêmico de Física (DAFIS) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial (CPGEI) Universidade

Leia mais

Física de Partículas

Física de Partículas matheus@ift.unesp.br http://www.ift.unesp.br/users/matheus/ Física de Partículas Parte 4 Ricardo D Elia Matheus Construindo o Modelo Padrão da Física de Partículas Onde estamos: falta bem pouco para completar

Leia mais

Curso Astrofísica Nuclear

Curso Astrofísica Nuclear Curso Astrofísica Nuclear 2016 Valdir Guimarães Instituto de Física Universidade de São Paulo São Paulo Edifício Oscar Sala Sala LINAC 210. valdirg@if.usp.br Horário: 8:00 as 17:00 hs. Carga horária e

Leia mais

Descoberta do núcleo. Forças nucleares. Nuclídeos experimento de Rutherford Núcleo pequeno e positivo

Descoberta do núcleo. Forças nucleares. Nuclídeos experimento de Rutherford Núcleo pequeno e positivo Descoberta do núcleo 1911- experimento de Rutherford Núcleo pequeno e positivo Raio nuclear: fentometro (1 fm = 10-15 m) Razão entre os raios (r): r núcleo / r átomo = 10-4 Forças nucleares Prótons muito

Leia mais

Estrutura Atômica I. Química Quântica Prof a. Dr a. Carla Dalmolin. Átomo de Hidrogênio Átomos Hidrogenóides

Estrutura Atômica I. Química Quântica Prof a. Dr a. Carla Dalmolin. Átomo de Hidrogênio Átomos Hidrogenóides Estrutura Atômica I Química Quântica Prof a. Dr a. Carla Dalmolin Átomo de Hidrogênio Átomos Hidrogenóides Aplicações da Mecânica Quântica Soluções da Equação de Schrödinger independente do tempo Partícula

Leia mais

LABORATÓRIO ABERTO DE FÍSICA NUCLEAR

LABORATÓRIO ABERTO DE FÍSICA NUCLEAR LABORATÓRIO ABERTO DE FÍSICA NUCLEAR Proposta de Experimento N o : Período: 1 ano Título: Medidas de espalhamento elástico de 8 Li + p Responsável: Alinka Lépine-Szily e-mail: alinka@if.usp.br Participantes:

Leia mais

Tabela Periódica dos elementos

Tabela Periódica dos elementos Tabela Periódica dos elementos 8 8 Alcalinos, um elétron livre na camada (pode ser facilmente removido), bons condutores Todos possuem subcamada fechada 18 18 3 1 ATENÇÃO 0 Ca (Z=0 A=40) tem camadas completas,

Leia mais

2 Raios cósmicos ultra-energéticos (UHECR)

2 Raios cósmicos ultra-energéticos (UHECR) 2 Raios cósmicos ultra-energéticos (UHECR) Os raios cósmicos são partículas altamente energéticas originadas dentro e fora da nossa galáxia.em geral,elas vão desde prótons até núcleos pesados echegamnaterradetodasasdireçõesecomenergiasquevãodesde

Leia mais

GênesedasPartículasElementaresedosNúcleosAtômicos

GênesedasPartículasElementaresedosNúcleosAtômicos Constituintes Fundamentais da Matéria. 1. Relatividade Geral Nova Cosmologia Gênese do Universo: estudo do início do Universo. Com base nos dados coletados nas últimas décadas :: formulação de teorias

Leia mais