Os Gênios de Solvay - parte 5

A fotografia acima foi retirada na Conferência de Solvay realizada em 1911, em Bruxelas, na Bélgica. O objetivo da conferência era discutir os avanços recentes na física e estabelecer uma compreensão mais profunda dos princípios fundamentais da natureza. 

A conferência contou com a presença de alguns dos maiores nomes da física da época, incluindo Albert Einstein, Max Planck, Marie Curie e Niels Bohr. 

Durante a conferência, foram discutidos tópicos como a teoria quântica, a estrutura atômica e a natureza da radiação eletromagnética e foi um marco na história da física e ajudou a estabelecer a física moderna como a conhecemos hoje.

A seguir alguns dos personagens do congresso, na segunda parte da série que teve registro histórico:

14 - Paul Dirac

Físico britânico que contribui ativamente para a mecânica quântica e a eletrodinâmica quântica. Formulou a Equação de Dirac que descreve o comportamento do férmion e, em consequência, levou à previsão da existência da antimatéria.

Recebeu o Nobel de física em 1933 pela descoberta de novas formas da teoria atômica.

15 - Albert Einstein

Físico alemão conhecido, principalmente, pela Teoria da Relatividade Geral, uma das bases da física da atualidade, o qual é criador. Embora seu trabalho mais famoso fique por conta do E=mc², seu Nobel veio com outra pesquisa: "Contribuições à física teórica e especialmente pela descoberta do efeito fotoelétrico", em 1921.

Além disso contribuiu para a teoria quântica, criou a Teoria Geral da Relatividade, a explicação do Movimento Browniano, entre muitas outras contribuições, inclusive, o projeto Manhattan (do qual viria a se arrepender amargamente), que culminou na criação da bomba atômica.   

16 - Erwin Schrödinger

Dono do famoso Gato de Schrödinger, o físico austríaco é bastante conhecido por suas contribuições à mecânica quântica, em especial a Equação de Schrödinger. Foi, inclusive, por este trabalho que ele levou o Prêmio Nobel de física de 1933. Foi um físico que se dedicou aos aspectos filosóficos da ciência, ética e religião.

17 - Arthur Holly Compton

Físico americano que levou o prêmio Nobel de física de 1927 em sua área por ter descoberto o Efeito Compton, que trata da diminuição de energia de um fóton de raio-X, ou de raio gama, quando ele interage com a matéria.

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN

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Albert Einstein e a teoria da grande unificação

Albert Einstein nascido em 14 de março de 1879 é considerado um dos maiores físicos do século XX; no ano miraculoso de 1905 escreveu seus mais conhecidos artigos que mudariam a nossa compreensão do universo.

Em 1915 publicou a teoria da relatividade geral, que expandiu a teoria da relatividade especial para incluir a gravidade, mostrando que a mesma é uma curvatura do espaço-tempo causada pela presença de massa e energia. Sua proposta teórica foi confirmada por várias observações, incluindo a curvatura da luz ao redor do sol durante um eclipse solar em Sobral.

Einstein foi fundamental para a física quântica ao propor o conceito de "fóton", uma partícula de luz, mostrando seu comportamento dual dependendo da situação. Uma outra importante contribuição veio com a teoria do movimento browniano, explicando como partículas em suspensão se movem em um líquido.

Durante grande parte de sua vida Einstein buscou uma teoria unificada que pudesse explicar todas as forças fundamentais do universo, incluindo a gravidade. A teoria unificada é uma teoria hipotética que busca a unificação das quatro forças fundamentais da natureza: a força gravitacional, a força eletromagnética, a força forte e a força fraca. Atualmente, a física moderna tem duas teorias principais que descrevem o comportamento dessas forças: a relatividade geral de Einstein, que descreve a gravidade, e o modelo padrão da física de partículas, que descreve as outras três forças.

As duas teorias são incompatíveis entre si e não conseguem explicar certos fenômenos, como a natureza da matéria escura e a origem do universo.

Existem atualmente algumas abordagens para a teoria da grande unificação, incluindo a teoria das cordas e a teoria M. Tais teorias propõem que as partículas fundamentais da natureza não são pontos, mas sim cordas vibrantes em dimensões extras além das três dimensões espaciais e uma dimensão temporal que conhecemos; também propõem que todas as forças fundamentais da natureza são manifestações diferentes de uma única força unificada em escalas de energia muito altas.

Para saber mais ... A teoria das cordas (link)

TIRINHA DO DIA

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

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Os Bósons e a mediação das forças da natureza

Bósons são partículas mediadoras das forças da natureza que  fundamentam o modelo padrão, sendo constituídos por 13 partículas mensageiras que conectam as partículas elementares.  Sua família é constituída pelas partículas de Gauge: glúons, fóton, Zo, W+ e W- (bósons vetoriais) e pelo Bóson escalar: Higgs.

                                                      

Como partículas elementares, desempenham um papel fundamental na física de partículas e na compreensão do funcionamento do universo.

São responsáveis por mediar as interações entre partículas elementares por meio de três forças fundamentais da natureza: a força eletromagnética, a força fraca e a força forte. A força gravitacional ainda não foi associada a um bóson específico no Modelo Padrão. Sem os bósons mediadores, as partículas não seriam capazes de interagir e as forças fundamentais não poderiam ser transmitidas.

Sobre suas interações com as forças fundamentais:

1. Bóson de Higgs (Higgs): O bóson de Higgs é associado ao campo de Higgs, que é responsável por conferir massa a outras partículas elementares. Ele interage consigo mesmo e com outras partículas carregadas, como elétrons e quarks, conferindo massa a essas partículas através do mecanismo de Higgs.

2. Bóson W e Bóson Z: Esses são os bósons intermediários que mediam a interação fraca. O bóson W vem em duas variedades, W⁺ e W⁻, que estão envolvidas na interação de partículas carregadas por meio da troca de carga elétrica. O bóson Z é neutro e está envolvido na interação neutra. Esses bósons são responsáveis pela transição entre quarks e léptons e pela ocorrência de decaimentos radioativos.

3. Fóton: O fóton é a partícula mediadora do campo eletromagnético e está associado à interação eletromagnética. Ele não possui massa e carrega carga elétrica. Os fótons são responsáveis pela transmissão da força eletromagnética entre partículas carregadas, como elétrons e prótons, e são os responsáveis pela luz e outras formas de radiação eletromagnética.

4. Glúon: Os glúons são os bósons mediadores da força forte, também conhecida como interação forte ou interação nuclear forte. A interação forte é responsável pela coesão dos quarks dentro dos hádrons, como prótons e nêutrons. Diferentemente dos outros bósons mencionados, os glúons também carregam a carga de cor, que é uma propriedade associada à interação forte.

O bóson de Higgs foi o último descoberto em dois detectores do CERN em 2012, é uma partícula fundamental que está associada ao campo de Higgs. A interação com esse campo confere massa às outras partículas elementares. O mecanismo de Higgs proposto explica como as partículas adquirem massa e é fundamental para a nossa compreensão da estrutura da matéria.

Bósons desempenham um papel essencial na descrição e classificação das partículas elementares. Através das interações mediadas pelos bósons, é possível estudar as propriedades das partículas, suas massas, cargas e como elas se transformam umas nas outras. Isso nos ajuda a entender a estrutura fundamental da matéria e como as partículas elementares se organizam e interagem.

Seu papel na física de partículas é essencial para construir modelos teóricos e realizar experimentos que nos permitem entender o funcionamento do universo em suas escalas mais elementares.

 Para saber mais ... Higgs explicado (link)

TIRINHA DO DIA

Próximo tema: As propriedades quânticas das partículas , espero você na segunda dia 26 de junho.

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

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