O início do Universo finalmente explicado

O Pavilhão do Conhecimento em directo com o CERN

Comunicado da Ciência Viva:

Física (quase) à velocidade da luz
O Pavilhão do Conhecimento em directo com o CERN entre as 7:30 e as 17:30

Caros amigos,
Amanhã, Terça-feira, dia 30 de Março, o CERN (Laboratório Europeu de Física de Partículas) vai testar em condições reais o maior acelerador de partículas do mundo: o LHC.

Os feixes irão circular em sentidos contrários, de forma a fazer colidir as partículas em locais específicos. Dessas colisões resultará a maior concentração de energia jamais alcançada pelo Homem.

O Pavilhão do Conhecimento-Ciência Viva estará em ligação permanente com o Centro de Controlo do CERN para transmissão em directo dos testes do LHC.
No auditório, presencialmente, físicos portugueses de altas energias irão comentar a transmissão ao longo do dia. Gaspar Barreira (LIP), Jorge Romão e Gustavo Castelo Branco (Centro de Física Teórica de Partículas, IST), Augusto Barroso (Centro de Física Teórica e Computacional, UL) e Jorge Dias de Deus (CENTRA, IST) são alguns dos físicos que responderam ao desafio de nos ajudar a compreender a importância destes testes e das experiências previstas no LHC para o nosso conhecimento da Física e do Universo.
Os investigadores Ana Henriques (CERN) e André David (LIP) participam por videoconferência a partir do CERN.

O LHC é constituído por um anel de 27 quilómetros de circunferência na fronteira franco-suíça, a 100 m de profundidade, refrigerado à temperatura de -271,4 ºC, muito próximo do zero absoluto. Em laboratórios subterrâneos ao longo deste anel estão instalados quatro grandes conjuntos de detectores (ALICE, ATLAS, CMS e LHCb), onde vão ocorrer colisões entre protões deslocando-se a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz no vácuo, cerca de 300.000 quilómetros por segundo.

Em todo o mundo os físicos aguardam com expectativa os resultados dos testes para poderem dar início às suas experiências. O caso não é para menos, pois espera-se com o LHC tentar recriar as condições de temperatura e densidade de energia existentes no início do Universo, há cerca de 13,7 mil milhões de anos.
Para além do conhecimento, que poderemos alcançar com estas experiências? Os físicos respondem.

Participe na sessão no auditório do Pavilhão do Conhecimento ou assista à transmissão em directo através da Ciência Viva TV (http://www.cvtv.pt) a partir das 07h30m da manhã.
Programa completo na página web da Ciência Viva. (www.cienciaviva.pt)

Também aqui fica a ligação para a notícia no Público.

Estudo do equilíbrio químico com o programa LeChat

O programa LeChat 2.1 - Simulações em Equilíbrio Químico - consiste basicamente numa ilustração no computador, de forma gráfica, do fenómeno do Equilíbrio Químico.

Permite visualizar as alterações produzidas em sistemas químicos gasosos por alterações de concentrações de reagentes ou produtos, temperatura do sistema ou pressão (volume) a que o sistema está sujeito, em conformidade com o Princípio de Le Chatelier.

Segue-se uma explicação deste Princípio, retirado daqui:

As diferentes formas de alterar um estado de equilíbrio para uma reacção química têm uma coisa em comum:

Um sistema em equilíbrio responde a qualquer perturbação com uma alteração que tende a contrariar a perturbação a que foi sujeito.

De facto:  (sugiro que siga as várias hiperligações de forma a obter explicações muito importantes para uma eficaz compreensão)

• A perturbação aumento de concentração de um componente do sistema é seguida de consumo desse componente, até se atingir um novo estado de equilíbrio.
• A perturbação aumento de temperatura favorece a transformação em que há absorção de calor, o que tende a fazer diminuir a temperatura do sistema.
• A perturbação diminuição de volume de uma mistura gasosa, com consequente aumento do número de moléculas por unidade de volume (e, assim, aumenta a pressão do sistema), é seguida da transformação no sentido em que diminui o número de moléculas (assim, tendendo a diminuir a pressão do sistema).

A generalização acima feita deve-se a Le Chatelier e é justamente conhecida por Princípio de Le Chatelier.

O efeito de pressão acima mencionado merece dois comentários adicionais. Primeiro, faz-se notar que este efeito de pressão é-o aliado a variações de volume do sistema, pois são estas que implicam alterações nas concentrações das espécies em equilíbrio. Não é o efeito decorrente de se adicionar, sem variação de volume, outro gás que nada tenha a ver com a reacção.

Por exemplo, o equilíbrio N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g) não é alterado por adição do gás inerte árgon, ainda que, com isso, a pressão total do sistema aumente. É que, não havendo variação de volume, as concentrações dos gases N₂, H₂, NH₃ (e, também, as pressões parciais) não variam. Também não é o aumento de pressão total decorrente de aumento de temperatura que está a ser considerado.

Por outro lado, é de notar que a diminuição do número de moles de gases como consequência de uma diminuição de volume - aumento de pressão - se corresponde a uma tentativa do sistema em diminuir a sua pressão, pode, também, ser considerada uma tentativa do sistema em diminuir o seu volume. O fenómeno central, aqui, é que um aumento de concentração global de todas as espécies se traduz numa alteração que tende a contrariar esse aumento.

Ao iniciar o programa existe uma janela em que está explicado o seu funcionamento (bastante simples). Pode descarregá-lo aqui.

Existem roteiros que permitem utilizar o programa de forma orientada e que pode encontrar aqui. Recomendo que os sigam pois poderão retirar o máximo proveito do programa. Nota: Os anos referidos aplicam-se ao programa que vigorava anteriormente. Comece por explorar os do 10º.

Para saber mais sobre o equilíbrio químico e constantes de equilíbrio, sugiro que siga esta ligação.

De que é feito o mundo: as partículas e as suas interacções

Pode encontrar aqui um grande número de recursos que já foram utilizados em anteriores sessões de Masterclasses de Física de Partículas. Aproveitei um dos materiais produzidos pelo Centro Regional de Análise de São Paulo, para criar uma apresentação com o serviço Slideshare.

As partículas fundamentais e as suas interacções

Este conjunto de imagens foi encontrado aqui.

Para que possa ver a seguinte imagem com todo o detalhe clique sobre ela.

As imagens que se seguem são porções da imagem anterior.

    

O Modelo Padrão da Física de Partículas

Este vídeo que retirei do post O Modelo Padrão, do blogue Vídeos para o Ensino da Física e da Química, contém uma breve introdução à evolução da física das partículas no século XX e mostra o desenvolvimento do modelo padrão que unifica as interacções electromagnética, fraca e forte.

Recursos úteis para o estudo do modelo padrão da física de partículas:

• Hands-on-CERN (será utilizado nas actividades da Masterclass de Física de Partículas)
• LHC: À Procura da Partícula de Higgs (1 de 3)
• LHC: À Procura da Partícula de Higgs (2 de 3)
• LHC: À Procura da Partícula de Higgs (3 de 3)
• Modelo Padrão
• "Supercolisionador do CERN" por Brian Cox
• Modelo Padrão na Wikipedia (em inglês, mais completo)
• O Modelo Padrão da Física de Partículas (PDF) [ligação alternativa] de onde retirei a seguinte imagem

Agenda: Masterclass em Física de Partículas

Na próxima 4ª feira, dia 3 de Março terá lugar mais uma sessão do programa Hands on Particle Physics - International Masterclasses for High School Students e que decorre entre 15.02.10 e 05.03.10. Em cada dia participam até 6 de 90 instituições de 23 países. 

Página do LIP com mais informação.

Sala 3.13, Complexo Pedagógico da FCT, Campus de Gambelas, Universidade do Algarve

• 09:00 Recepção

• 09:15 Astronomia das ondas gravitacionais: uma nova janela sobre o Universo, Paulo Seara de Sá, CENTRA, Departamento de Física, Universidade do Algarve

• 10:00 Física de Partículas: o Modelo Padrão e mais, Robertus Potting, CENTRA, Departamento de Física, Universidade do Algarve

• 10:50 Intervalo para café

• 11:10 Fotografando a passagem das partículas....Pedro Abreu, LIP, Instituto Superior Técnico, Lisboa

• 12:00 - 13:00 Almoço na Cantina do Campus de Gambelas

Sala 1.63, Ed. I da FCT, Campus de Gambelas, Universidade do Algarve

• 13:15 - 15:15 Medir as razões de fraccionamento para o bosão Z

  • 13:15 Introdução

  • 13:30 Os alunos trabalham em pares no PC

  • 14:30 Combinação, Discussão e Interpretação dos Resultados

  Sala 0.05, Ed. I da FCT, Campus de Gambelas, Universidade do Algarve

• 15:00 - 15:30 Intervalo para café

• 15:30 - 17:30 International Video Conference in English

  Partilhar as experiências com participantes internationais de Lodz, Geneva/CERN, London and Riverside.

  Combinação dos resultados da medição dos Z

  Quiz com prémios

  Discussão com investigadores do LEP

• 17:30 FIM