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21/03/2012   Física de Altas Energias   1
Ronald Cintra Shellard        CBPF
Paradoxo:                 Quanto mais sabemos,             mais extensa é nossa ignorância                                ...
   1895 − W. K. Röentgen ★          − Descoberta dos Raios X      1897 − J.J. Thompson★            − Descoberta do eléct...
   1952   -   E. Fermi et al.                - Produzem ressonâncias hadrônicas      1955   -   -O.Chamberlain e E.Segré...
   1974   - B. Richter e S. Ting ★    - Descoberta do charme      1975   - M. Perl ★                 - Descoberta do tau...
QCD        Interações eletrofracas               su(3)        su(2)             u(1)               Quarks        u        ...
QCD   Interações eletrofracas               su(3)   su(2)          u(1)21/03/2012                Física de Altas Energias ...
21/03/2012   Física de Altas Energias   10
21/03/2012   Física de Altas Energias   12
4 Tesla                        421/03/2012             Física de Altas Energias   13
Vertex Locator VELO   Muon System              RICH Detectors                   Movable device                            ...
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HIGGS21/03/2012   Física de Altas Energias   20
Supersimetria (SUSY)21/03/2012            Física de Altas Energias   21
21/03/2012   Física de Altas Energias   22
21/03/2012   Física de Altas Energias   23
Mecanismo de Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble             É materialização da observação de Julian Schwinger     ...
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technipion                                                     techirho21/03/2012                Física de Altas Energias ...
246                              n=            GeV » 174GeV                                          221/03/2012   Física ...
Carga dos quarks está conectada com a carga dos léptons             Implica em Grande Unificação (GUTs)                  P...
O que é matéria escura?             Luz no fim do túnel?             Resultados experimentais:               • DAMA (Gran ...
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diaphragm    mirror21/03/2012            Física de Altas Energias   37
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21/03/2012   Física de Altas Energias   41
Secção de choque      próton-próton   If % p > 20%, % He < 25%21/03/2012                    Física de Altas Energias   42
Fe   p   γ                                        Paradoxo:                             - Energias mais altas são Fe?     ...
21/03/2012   Física de Altas Energias   44
Paulo Fonte (Coimbra)21/03/2012   Física de Altas Energias   45
21/03/2012   Física de Altas Energias   46
21/03/2012   Física de Altas Energias   47
e+ e- na escala de TeV21/03/2012                Física de Altas Energias   49
Ecms = 500 GeV         L = 2×1034 cm-2 s-1         325 Instituições!21/03/2012                     Física de Altas Energia...
21/03/2012   Física de Altas Energias   51
21/03/2012   Física de Altas Energias   52
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21/03/2012   Física de Altas Energias   58
Raios Gama oferecem uma vista do Universo Extremo21/03/2012                       Física de Altas Energias    59
Cherenkov Light Images on cameras                           50photons/m2 ~1000 p.e./Tel at 1TeV                           ...
Energia de 10 GeV a 100 TeV     AGN’s, Pulsares, GRB’s                                                               Fonte...
21/03/2012   Física de Altas Energias   62
-     Física de Altas Energias vive um período de grande       efervescência  -      Experimentos envolvem colaborações in...
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  1. 1. 21/03/2012 Física de Altas Energias 1
  2. 2. Ronald Cintra Shellard CBPF
  3. 3. Paradoxo: Quanto mais sabemos, mais extensa é nossa ignorância Arnold Zukerfeld21/03/2012 Física de Altas Energias 3
  4. 4.  1895 − W. K. Röentgen ★ − Descoberta dos Raios X  1897 − J.J. Thompson★ − Descoberta do eléctron  1911 − E. Rutherford − Identificação do núcleo atômico  1912 − V. F. Hess★ − Descoberta dos raios cósmicos  1928 − P. A. M. Dirac★ − Postula pósitrons (eq. de Dirac)  1930 − W. Pauli★ − Postula neutrinos (conservação de energia)  1932 − J. Chadwick★ − Descoberta do neutron  1932 − C. D. Anderson★ − Descoberta do pósitron  1935 − H. Yukawa★ − Postula mésons para interação forte  1936 − C. D. Anderson − Descoberta do múon (Who order that?)  1947 − G. Rochester e − Descoberta do Kaon (partícula estranha) C. Butler  1947 − C. Powell★, C. Lattes − Descoberta do píon e G. Occhialini  1948 − C. Lattes e − Píons em aceleradores E. Gardner ADVENTO DOS ACELERADORES21/03/2012 Física de Altas Energias 5
  5. 5.  1952 - E. Fermi et al. - Produzem ressonâncias hadrônicas  1955 - -O.Chamberlain e E.Segré ★ - Produzem anti-próton no laboratório - C. N. Yang e T. D. Lee★  1956 - F.Reines★,C.L.Cowan - Violação da Paridade  1957 - L. Lederman★ , M. Schwartz - Descoberta do neutrino  1962 e J. Steinberger - Descoberta do neutrino muonico - S. Glashow★  1961 - M. GellMann★ - V-A  1962 - J. Cronin e Val Fitch★ - Eight Fold Way (quarks)  1964 - A. Salam, S. Weinberg★ - Descoberta da vilação de CP.  1967 - J.Friedman,H.K. Kendall, - Modelo Padrão  1968 R.E.Taylor ★ - Medida da estrutrura dos hadrons (partons)  1972 - M. Kobayashi-T. Maskawa★ - Matriz dos quarks  1973 - D. Politzer, D. Gross e F. Liberdade assintótica (QCD) Wilczek ★21/03/2012 Física de Altas Energias 6
  6. 6.  1974 - B. Richter e S. Ting ★ - Descoberta do charme  1975 - M. Perl ★ - Descoberta do tau  1977 - L. Lederman - Descoberta do quark b  1983 - C. Rubia, S.v.d. Meer ★ - Descoberta do W e Z  1989 - LEP e SLC - 3 famílias de neutrinos  1995 - CDF e D-Zero - Descoberta do quark top  1998 - M. Koshiba ★ - Massa de neutrinos Tevatron e LEP - Validação do Modelo Padrão21/03/2012 Física de Altas Energias 7
  7. 7. QCD Interações eletrofracas su(3) su(2) u(1) Quarks u c t d s b Leptons e μ τ νe νμ ντ QCD Glúons EW W+, W-, Z0, Fóton mais mecanismo de quebra de simetria21/03/2012 Física de Altas Energias 8
  8. 8. QCD Interações eletrofracas su(3) su(2) u(1)21/03/2012 Física de Altas Energias 9
  9. 9. 21/03/2012 Física de Altas Energias 10
  10. 10. 21/03/2012 Física de Altas Energias 12
  11. 11. 4 Tesla 421/03/2012 Física de Altas Energias 13
  12. 12. Vertex Locator VELO Muon System RICH Detectors Movable device 35 mm from beam out of physics / 7 mm from beam in physics pp collision Point ~ 1 cm B Calorimeters Tracking System21/03/2012 Física de Altas Energias 14
  13. 13. 21/03/2012 Física de Altas Energias 15
  14. 14. 21/03/2012 Física de Altas Energias 16
  15. 15. 21/03/2012 Física de Altas Energias 17
  16. 16. 21/03/2012 Física de Altas Energias 18
  17. 17. 21/03/2012 Física de Altas Energias 19
  18. 18. HIGGS21/03/2012 Física de Altas Energias 20
  19. 19. Supersimetria (SUSY)21/03/2012 Física de Altas Energias 21
  20. 20. 21/03/2012 Física de Altas Energias 22
  21. 21. 21/03/2012 Física de Altas Energias 23
  22. 22. Mecanismo de Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble É materialização da observação de Julian Schwinger Mas não é a única!21/03/2012 Física de Altas Energias 24
  23. 23. 21/03/2012 Física de Altas Energias 25
  24. 24. 21/03/2012 Física de Altas Energias 26
  25. 25. technipion techirho21/03/2012 Física de Altas Energias 27
  26. 26. 246 n= GeV » 174GeV 221/03/2012 Física de Altas Energias 28
  27. 27. Carga dos quarks está conectada com a carga dos léptons Implica em Grande Unificação (GUTs) Porque 3 famílias?21/03/2012 Física de Altas Energias 29
  28. 28. O que é matéria escura? Luz no fim do túnel? Resultados experimentais: • DAMA (Gran Sasso) YES • CRESST (Gran Sasso) PERHAPS • CoGeNT (Soudan) YES • CDMS (Soudan) NO • XENON (Gran Sasso) NO21/03/2012 Física de Altas Energias 30
  29. 29. 21/03/2012 Física de Altas Energias 31
  30. 30. 21/03/2012 Física de Altas Energias 32
  31. 31. 21/03/2012 Física de Altas Energias 33
  32. 32. 21/03/2012 Física de Altas Energias 34
  33. 33. 21/03/2012 Física de Altas Energias 35
  34. 34. 21/03/2012 Física de Altas Energias 36
  35. 35. diaphragm mirror21/03/2012 Física de Altas Energias 37
  36. 36. 21/03/2012 Física de Altas Energias 38
  37. 37. 21/03/2012 Física de Altas Energias 39
  38. 38. 21/03/2012 Física de Altas Energias 40
  39. 39. 21/03/2012 Física de Altas Energias 41
  40. 40. Secção de choque próton-próton If % p > 20%, % He < 25%21/03/2012 Física de Altas Energias 42
  41. 41. Fe p γ Paradoxo: - Energias mais altas são Fe? - Modelo físicos errados?21/03/2012 Física de Altas Energias 43
  42. 42. 21/03/2012 Física de Altas Energias 44
  43. 43. Paulo Fonte (Coimbra)21/03/2012 Física de Altas Energias 45
  44. 44. 21/03/2012 Física de Altas Energias 46
  45. 45. 21/03/2012 Física de Altas Energias 47
  46. 46. e+ e- na escala de TeV21/03/2012 Física de Altas Energias 49
  47. 47. Ecms = 500 GeV L = 2×1034 cm-2 s-1 325 Instituições!21/03/2012 Física de Altas Energias 50
  48. 48. 21/03/2012 Física de Altas Energias 51
  49. 49. 21/03/2012 Física de Altas Energias 52
  50. 50. 21/03/2012 Física de Altas Energias 53
  51. 51. 21/03/2012 Física de Altas Energias 54
  52. 52. 21/03/2012 Física de Altas Energias 55
  53. 53. 21/03/2012 Física de Altas Energias 56
  54. 54. 21/03/2012 Física de Altas Energias 57
  55. 55. 21/03/2012 Física de Altas Energias 58
  56. 56. Raios Gama oferecem uma vista do Universo Extremo21/03/2012 Física de Altas Energias 59
  57. 57. Cherenkov Light Images on cameras 50photons/m2 ~1000 p.e./Tel at 1TeV T1 T2 T3 T4 Typical parameters Energy range 50GeV ~ 10TeV CR rejection power ~99.9% Angular resolution ~0.1 degrees Energy resolution ~20% Detection area ~105m2 Sensitivity ~1% Crab Flux (10-13 erg/cm2s)21/03/2012 Física de Altas Energias 60
  58. 58. Energia de 10 GeV a 100 TeV AGN’s, Pulsares, GRB’s Fontes de raios cósmicos21/03/2012 Física de Altas Energias 61
  59. 59. 21/03/2012 Física de Altas Energias 62
  60. 60. - Física de Altas Energias vive um período de grande efervescência - Experimentos envolvem colaborações internacionais - Liderança dos experimentos deixou de ser exclusiva de EUA, Europa e Japão - Brasil tem participação relevante em vários experimentos - Intensa participação da indústria nos experimentos (motor de Inovação) - Provavelmente estamos no limiar de novas descobertas21/03/2012 Física de Altas Energias 63
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