A MÚSICA DAS ESFERAS
Os limites do nosso Universo
A grande escala
A pequena escala
Os limites…
Limite
 Nenhuma comunicação
pode realizar-se com uma
velocidade superior à da
luz no vácuo
 A precisão com que
conhecemos em
simultâneo a velocidade e
a posição de um objecto
está limitada
universalmente
Consequência
 Nem todos podem
comunicar no Universo
 Não podemos
conhecer com precisão
a trajectória dos
objectos ao nível
microscópico
A outra matéria
A outra matéria
A outra matéria
Matéria e anti-matéria
têm cargas eléctricas
opostas
Podem separar-se
com um campo
magnético
A outra matéria
A anti-matéria
é produzida
diariamente
na Terra
naturalmente e nos
laboratórios
A outra matéria
Quando matéria e
anti-matéria entram em
contacto aniquilam-se
mutuamente
O resultado são
partículas de luz, fotões
A outra matéria
Inversamente, um
fotão pode
espontaneamente
converter-se num par
partícula anti-partícula
A outra matéria
A outra matéria
A outra matéria
distância
velocidade
Distância à galáxia
Velocidade de afastamento
Distância à galáxia
Velocidade de afastamento
De que é feito o Universo?
De que é feito o Universo?
O SOM DAS ESFERAS
O corpo negro
Intensidade
O corpo negro
Comprimento de onda
O corpo negro
O corpo negro
O corpo negro
As partículas de luz
As ondas de matéria
Qual a natureza da matéria?
Qual a natureza da matéria?
Qual a natureza da matéria?
Qual a natureza da matéria?
Qual a natureza da matéria?
Qual a natureza da matéria?
Quanto ao neutrão, ele não é estável: quando
está isolado, fora de um núcleo, desintegra-se em
três partículas, um protão, um electrão e um
neutrino
Qual a natureza da matéria?
Quanto ao neutrão, ele não é estável: quando
está isolado, fora de um núcleo, desintegra-se em
três partículas, um protão, um electrão e um
neutrino
Qual a natureza da matéria?
Quanto ao neutrão, ele não é estável: quando
está isolado, fora de um núcleo, desintegra-se em
três partículas, um protão, um electrão e um
neutrino
Qual a natureza da matéria?
A desintegração do neutrão é na realidade devida
a uma outra força que actua apenas à escala
nuclear
As forças fundamentais
 Todas as forças conhecidas actuam por troca
de partículas intermediárias
 As forças eléctrica e magnética estão
relacionadas: força electromagnética
 Existem 4 forças fundamentais
 O alcance dessas forças é diferente: para
umas é infinito, para outras é a escala nuclear
As forças fundamentais
As partículas fundamentais
O Modelo Padrão
O Modelo Padrão
O Modelo Padrão
O Modelo Padrão
Modus operandi
A ARTE DE OBSERVAR
Ondas
Comprimento de onda
Velocidade de
propagação
Para poder ver um objecto temos de ter um
comprimento de onda da ordem do seu
tamanho
Acelerar para ver
 Para ver objectos minúsculos como os quarks
precisamos de minúsculos comprimentos de
onda
 Usamos as ondas de matéria para os ver, por
exemplo de protões
 Como o comprimento da onda de matéria
diminui com a velocidade da partícula associada,
aceleramo-la…
 Até muito próximo da velocidade da luz!
 Para isso precisamos de aceleradores enormes…
Alguns factos do LHC
100 m
A experiência:
Vários aceleradores participam no processo de
aceleração dos protões
Mapa do Universo
Matéria
conhecida