Conversamos esta
semana sobre a ponte Tacoma nos EUA que caiu devido à ressonância entre
a frequência natural dos materiais utilizados na construção desta
ponte e o som produzido pelo vendo nos cabos de aço. Veja esta tragédia por
conta da desatenção com os princípios físicos da
Ondulatória.
Obs.: Que os nossos alunos e futuros engenheiros civil nunca esqueçam
esta aula.
Em 7 de Novembro de 1940, caiu a ponte pênsil de 1600 metros (Tacoma Narrows), apenas poucos meses após a sua inauguração. De madrugada, os ventos atingiram os 70km/h, fazendo a estrutura oscilar. A polícia fechou então a ponte ao tráfego. Às 9h30m a ponte oscila em 8 ou 9 segmentos com amplitude de 0,9m e frequência de 36 ciclos por minuto. Às 10h00m dá-se um afrouxamento da ligação do cabo de suspensão norte ao tabuleiro, o que faz a ponte entrar num modo de vibração torcional a 14 ciclos por minuto. O eixo da via, os dois pilares e o meio da ponte são nodos.[1]. A partir daí a situação não se alterou muito durante cerca de uma hora, até que às 11h00m se desprende um primeiro pedaço de pavimento e às 11h10m a ponte entra em colapso, caindo no rio.
É a partícula que faz com que você não seja um raio de luz. Não entendeu? Vamos voltar no tempo até uma época em que o Universo inteiro era só um emaranhado de partículas subatômicas que vagavam na velocidade da luz. Então. Os bósons de Higgs, que estavam espalhados entre essas partículas, se uniram e formaram um grande oceano invisível. O resto da mágica aconteceu quando as outras partículas subatômicas começaram a interagir com este oceano. Algumas – os fótons, por exemplo – passaram direto. Outras – os quarks e elétrons – foram atraídas por este mar de bósons de Higgs. E à força que os quarks fazem para atravessar esse óleo nós damos o nome de massa. Isso está acontecendo agora mesmo: nós vivemos submersos no oceano de Higgs até hoje.
O que fizeram para encontrar a partícula?
Gastaram US$ 10 bilhões – o preço do maior acelerador de partículas do Universo conhecido, o LHC. Os cientistas literalmente colocam os prótons para correr lá dentro e provocam colisões frontais entre eles. Essas pancadas geram explosões intensas, como se fossem mini-Big Bangs. É aí que está o truque. Se o Big Bang “de verdade” fez com que os bósons de Higgs aparecessem vagando entre as outras partículas subatômicas, uma versão menor (mas quase tão intensa quanto o original) também faria. E fez.
Então, como os cientistas têm certeza de que a partícula que encontraram é mesmo o bóson de Higgs?
Eles não têm certeza. Quer dizer: a certeza não chega a 100%, mas já é maior do que 99,9%. Funciona assim: a física de hoje tem uma espécie de “tabela” que lista todas as partículas elementares, os tijolos fundamentais da matéria. São seis tipos de quark (os tijolos dos prótons e nêutrons, que constituem basicamente tudo o que você enxerga). Tem também seis “léptons” (elétrons, neutrinos e mais quatro primos próximos deles). Para completar, existem 4 partículas “fantasmas”, geralmente sem peso nenhum, feitas de energia pura. Elas são os “bósons” – os tijolos das forças da natureza. A mais notória é o fóton, o tijolo (ou bóson, se você preferir) da força eletromagnética.
Fechando o arcabouço das partículas elementares, vem a mais curiosa delas: justamente o bóson de Higgs. Ele entra como uma ferramenta para explicar porque existem partículas “fantasmas”, sem massa, e “concretas”, com massa. A ideia é que, na verdade, todas as partículas seriam fantasmas. Mas algumas deixariam para trás seu estado fantasmagórico ao interagirem com o oceano de bósons de Higgs que permeia o Universo – a ideia foi do físico Peter Higgs, que acabou batizando a coisa. Pronto. Tudo explicado.
Agora não falta mais (ou, pelo menos, há mais de 99,9% de chance). Ao analisar os estilhaços de uma colisão entre prótons no LHC, apareceu algo de diferente em meio aos glúons e quarks de sempre. Era uma partícula nova, mas com a mesma massa que o físico Peter Higgs havia previsto para o seu bóson. Falta examinar outras características do achado para ter 100% de certeza de que ele é mesmo o Higgs. Mas os físicos estão confiantes.
De qualquer forma, ainda falta muito a descobrir. Tem as partículas responsáveis pela matéria escura, que representa 85% da matéria do Universo e que ninguém faz ideia do que se trata. Tem a energia escura, a força 100% misteriosa responsável pela expansão do Cosmos… E tem a gravidade. Ela é a força mais cotidiana, mais onipresente, mais pedestre. Mas ainda não sabemos do que ela é feita. Ou se é feita de alguma coisa. O Higgs não é nem o começo.
Reportagem: Revista Superinteressante
quarta-feira, 16 de maio de 2012
Olá Alunos do 3º ano Segue o link de um jogo muito legal sobre o Modelo Padrão que estudamos. O jogador controla uma nanonave com um canhão de raios para capturar partículas. O objetivo é entender mais sobre a constituição da matéria, construir átomos para criar uma atmosfera que possibilite a vida em Marte. Complicado, não? É só tentar capturar as partículas desconhecidas e levar para o posta de identificação.
Entre captura de léptons, análise do decaimento do tau e recombinação de quarks, graças à uma paralisação no tempo, os estudantes aprendem sobre partículas que compõem nêutrons e prótons e chegam a construir átomos com a ajuda da Tabela Periódica.
Valeu pessoal e cuidado para não viciar, passar horas jogando e esquecer de estudar para as provas. Abraço Professor Flávio
Nas próximas semanas conversaremos sobre este importante efeito chamado Fotoelétrico e esta postagem serve para os alunos que quiserem adiantar os estudos. Segue a animação que usarei na aula e um vídeo de um professor português de física.
Segue uma série de 6 vídeos (aproximadamente 8 minutos cada um) sobre a construção da Física das Partículas e a Teoria das cordas.
É imprescindível assistir os 3 primeiros vídeos (1/6 , 2/6 e 3/6) para a nossa aula, pois teremos um questionário a ser respondido futuramente. Caso esteja interessado em saber mais sobre a Teoria das cordas, veja os outros 3 vídeos desta coleção.
Segue mais uma vez o link do site sobre Modelo Padrão que usamos em sala de aula.
Veja este vídeo sobre A teoria da Relatividade Geral (TRG)
Umas das consequências da TRG são os Buracos negros
Eu achei este rapaz que "bate um papo" sobre buracos negros com curiosidades bem interessantes. Parece um pouco "Maluco", mas tem muito fundamento na sua explicação
A Nebulosa do Bumerangue é uma protonebulosa planetária na constelação de Centaurus localizada a 5000 anos luz da Terra. É uma estrela — ou sistema estelar — que está evoluindo para a fase de nebulosa planetária. Chamada assim por Keith Taylor e Mike Scarrot em 1980 quando a observaram com o Telescópio Anglo-Australiano, os astrônomos apenas viram uma leve assimetria nos lóbulos, o que sugeria uma forma curvada similar a um bumerangue. A imagem de maior resolução obtida com o Telescópio Espacial Hubble mostra-a como uma nebulosa bipolar.
A Nebulosa do Bumerangue é um dos objetos peculiares do universo. Em 1995, usando o Telescópio Submilimétrico do European Southern Observatory, descobriu-se que a sua temperatura é de tão somente 1 K (-272 ºC) — um grau acima do zero absoluto — a temperatura mais fria conhecida no Universo, fora de um laboratório. É o único objeto astronômico conhecido cuja temperatura é inferior à da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
Paradoxo dos Gêmeos, ou Paradoxo de Langevin, é um experimento mental envolvendo a dilatação temporal, uma das consequências da Relatividade restrita. Nele, um homem que faz uma viagem ao espaço numa nave de grande velocidade, voltará em casa mais novo que seu gêmeo que ficou em Terra, movendo-se a velocidades quotidianas.
Assim que terminarmos com a Relatividade Específica e geral vamos entrar no mundo das particulas e pretendo usar bastante este site bem didático sobre este assunto. Para estiver interessado em dar uma olhada, segue o link abaixo
