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 LABORATRIO DE INSTRUMENTAO E FSICA DE PARTICULAS

 GLOSSRIO

 A B C D E F G H I J L M N P Q S T

 Acelerador : mquina usada para acelerar partculas a altas velocidades ( e alta

 energia comparada com a energia correspondente  sua massa em repouso ) .

 Acontecimento : o que ocorre quando duas partculas colidem ou uma s partcula

 decai .
 As teorias de partculas prevem as probabilidades de os vrios

 acontecimentos possveis ocorrerem quando so medidas muitas colises ou

 decaimentos similares .
 No podem prever o resultado de nenhum acontecimento

 nico , i.e , isolado .

 Aniquilao : processo no qual uma partcula colide com a sua anti-partcula

 correspondente e ambas desaparecem .
 A energia aparece sob outra forma , talvez

 como uma partcula diferente e a sua anti-partcula , talvez como muitos meses ,

 ou como um nico boso neutro , tal como um boso Z  .
 As partculas produzidas

 podem ser qualquer combinao permitida pela conservao da energia e

 quantidade de movimento e de carga , para alm de outras regras .

 Anti-matria : material composto por anti-fermies .
 Definimos os fermies que

 so comuns no nosso universo como matria e as suas anti-partculas como

 anti-matria .
 A assimetria do universo entre estas duas classes de partculas 

 um puzzle complexo para o qual ainda no possumos uma explicao segura .

 Anti-partcula : para cada tipo de fermio existe um outro tipo de fermio que

 tem exactamente a mesma massa , mas o valor oposto de todas as outras cargas

 ( nmeros qunticos ) .
 Esta  chamada anti-partcula .
 Por exemplo , a

 anti-partcula de um electro  uma partcula de carga elctrica positiva

 chamada positro .
 Os boses tambm tm anti-partculas , excepto aqueles que tm

 valor zero para todas as cargas , por exemplo , um foto ou um boso composto por

 um quark e o seu correspondente anti-quark .
 Neste caso , no h distino entre

 a partcula e a anti-partcula ; elas so o mesmo objecto .

 Anti-quark :  a anti-partcula de um quark .
 Um anti-quark  identificado

 colocando uma barra sobre o correspondente quark ( ` d , ` u , ` s , etc ) .

 Assimetria bario - anti-bario : a observao de que o universo contm muitos

 baries mas poucos anti-baries ; um facto que requer explicao .

 Bario :  um hadro composto por 3 quarks .
 O proto ( uud ) e o neutro ( udd )

 so ambos baries .
 Podem tambm conter pares quark - anti-quark adicionais .

 Boso de Higgs : a partcula portadora da excitao quntica da fora adicional

 necessria para introduzir massas de partculas no Modelo Standard .
 Ainda no

 observado .

 Boso W  : partcula portadora das interaces fracas .
 Est envolvida em todos

 os processos fracos com mudana de carga elctrica .

 Boso Z^0 : partcula portadora das interaces fracas .
 Est envolvida em todos

 os processos fracos em que no h mudana de sabor .

 Boses : partcula que tem um momento angular intrnseco ( spin ) medido em

 unidades de spin inteiro ( spin = 0 , 1 , 2 , ...
 ) .
 Todas as partculas so fermies

 ou boses .
 As partculas associadas com as interaces fundamentais so boses .

 Partculas compostas de nmeros pares de constituintes dos fermies ( quarks )

 so tambm boses .

 Calormetro : dispositivo que mede a energia nele depositada ( originalmente

 dispositivos para medir a energia trmica depositada , usando variaes de

 temperatura ; os fsicos de partculas usam a palavra para qualquer dispositivo

 de medio de energia ) .

 Cmara de mues : o nvel externo de um detector de partculas capaz de

 registar traos de partculas carregadas .
  excepo dos neutrinos sem carga ,

 apenas os mues alcanam este nvel a partir do ponto de coliso .

 Carga : um nmero quntico transportado por uma partcula .
 Determina se a

 partcula pode entrar num processo de interaco .
 Uma partcula com carga

 elctrica sofre interaces elctricas ; uma que tenha carga forte sofre

 interaces fortes , etc .

 Carga elctrica :  o nmero quntico que determina a participao das

 partculas nas interaces electromagnticas .

 CERN :  o principal laboratrio acelerador internacional europeu , localizado

 em Genebra , Suia , o Laboratrio Europeu para Fsica de Partculas .

 Colisionador : acelerador no qual dois feixes que se movem em sentidos opostos

 so orientados de forma a provocarem colises de alta energia entre as

 partculas de um feixe e as do outro .

 Confinamento : a propriedade das interaces fortes pela qual quarks e glues

 nunca se encontram isoladamente mas apenas dentro de objectos compostos de cor

 neutra .

 Conservao : quando uma quantidade ( e.g. , carga elctrica , energia ou

 quantidade de movimento )  conservada , ou seja ,  a mesma antes e depois de se

 dar uma reaco entre partculas .

 Conservao de carga : a observao de que a carga elctrica  conservada em

 qualquer processo de transformao de um grupo de partculas noutro .

 Cor de carga :  o nmero quntico que determina a participao em interaces

 fortes ; quarks e glues tm cargas de cor no-zero .

 Cor neutra : um objecto sem cor de carga .
 Para compostos de partculas com cor

 de carga , as regras de neutralizao so complexas .
 Trs quarks ( baries ) ou um

 quark mais um anti-quark ( meso ) podem ambos formar combinaes de cor neutra .

 Decaimento : processo no qual uma partcula desaparece e no seu lugar duas ou

 mais partculas diferentes aparecem .
 A soma das massas das partculas

 produzidas  sempre inferior  massa da partcula original .

 Detector : qualquer dispositivo usado para reconhecer a passagem de uma

 partcula .
 A reunio de tais dispositivos projectados para que cada um sirva um

 fim definido , permite aos fsicos reconstrur os acontecimentos associados s

 partculas .

 Detector de vrtices : um detector colocado muito prximo do ponto de coliso

 numa experincia de coliso de feixes de forma que os traos resultantes do

 decaimento das partculas com tempo de vida curto produzidas na coliso possam

 ser reconstruidas com preciso e vistas a emergir a partir de um ponto

 ( vrtice ) que  diferente do ponto de coliso .

 Electro ( e ) :  a partcula com massa , carregada electricamente , mais leve e ,

 portanto , absolutamente estvel .

 Estvel : no decai .
 A partcula  estvel se no existem quaisquer processos

 nos quais uma partcula desaparece e no seu lugar surgem duas ou mais

 partculas diferentes .

 Experincia de alvo fixo : experincia na qual o feixe de partculas

 proveniente de um acelerador  dirigido para um alvo estacionrio ( ou quase

 estacionrio ) .
 O alvo pode ser um slido , um recipiente contendo um lquido ou

 gs , ou um jacto de gs .

 Experincias de coliso de feixes : experincias efectuadas nos colisionadores .

 eV ( electro-volt ) :  a energia ganha por um electro quando  acelerado por

 uma diferena de potencial de um Volt .

 Feixe : a corrente de partculas produzida por um acelerador normalmente

 agrupadas em " pacotes " .

 Fermio : qualquer partcula que tenha um momento angular intrnseco ( spin ) no

 inteiro ( 1/2 ; 3/2 ; ...
 ) , medido em unidades de spin .
 Como consequncia deste

 momento angular especial , os fermies obedecem a uma regra designada Princpio

 de Excluso de Pauli , que afirma que dois fermies que no podem existir no

 mesmo estado , no mesmo local e tempo .
 Muitas das propriedades da matria comum

 so resultado desta regra .
 Os electres , protes e neutres so todos fermies ,

 assim como so todas as partculas fundamentais da matria , quarks e leptes .

 Fermilab : Fermi National Accelerator Laboratory em Batavia , Illinois ( perto de

 Chicago ) , EUA .
 A sua designao tem origem no nome do pioneiro Enrico Fermi .

 Foto : a partcula portadora das interaces electromagnticas .

 Gerao : conjunto constituido por um elemento de cada tipo de carga de quark e

 lepto , agrupados segundo a massa .
 A primeira gerao contm os quarks up e

 down , o electro e o neutrino electrnico .

 Gluo ( g ) :  a partcula portadora das fortes interaces .

 Gravito :  a partcula portadora das interaces gravitacionais ; ainda no

 foi observada directamente .

 Hadro : uma partcula formada por constituintes que sofrem forte interaco

 ( quarks e / ou glues ) .
 Estes incluem os meses e baries .
 Tais partculas

 participam em interaces fortes residuais .

 Interaco : processo no qual uma partcula decai ou reage a uma fora devida 

 presena de outra partcula ( como numa coliso ) .
 Tambm usada com o sentido da

 propriedade implcita da teoria que causa tais efeitos .

 Interaco electro-fraca : no Modelo Padro , as interaces electromagnticas e

 fracas esto unificadas ; os fsicos usam o termo interaco electro-fraca

 englobando as duas .

 Interaco electromagntica : interaco devida  carga elctrica ; inclui

 efeitos magnticos que esto relacionados com as cargas elctricas em

 movimento .

 Interaco forte :  a interaco responsvel pela unio de quarks , antiquarks

 e glues para formar hadres .
 As interaces fortes residuais originam a fora

 de coeso nuclear .

 Interaco fraca : a interaco responsvel por todos os processos nos quais o

 sabor muda , devido  instabilidade de quarks e leptes pesados , e partculas

 que os contm .
 As interaces fracas que no mudam de sabor ( ou carga ) tambm

 so observadas .

 Interaco gravitacional :  a interaco de partculas devida  sua

 energia-massa .

 Interaco residual : interaco entre objectos que no so portadores de carga

 mas cujos constituintes tm carga .
 Apesar de algumas substncias qumicas

 envolverem ies electricamente carregados , muita da qumica  devida s

 interaces electromagnticas residuais entre tomos electricamente neutros .
 A

 interaco forte residual entre protes e neutres , devida s cargas fortes dos

 quarks que os constituem ,  responsvel pela ligao do ncleo .

 Jacto : dependendo da sua energia , os quarks e glues emergentes de uma coliso

 materializar-se-o em 5 a 30 partculas ( maioritariamente meses e baries ) .
 A

 uma energia elevada , estas partculas surgiro agrupadas nos chamados jactos ,

 i.e , em grupos de partculas que se movem na mesma direco , centradas no quark

 ou gluo original .

 Lepto : um fermio fundamental que no participa em interaces fortes .
 Os

 leptes electricamente carregados so o electro ( e ) , o muo ( m ) , o tau ( t ) e

 as suas anti-partculas .
 Os leptes electricamente neutros so chamandos

 neutrinos ( n ) .

 Lepto tau : o terceiro sabor de lepto carregado ( segundo as massas

 crescentes ) , com carga elctrica -1 .
 A sua massa  muito maior que a de

 qualquer outro lepto .

 LHC : Grande Colisor de Hadres ( Large Hadron Collider ) , localizado no

 laboratrio CERN , em Genebra , Suia .
 O LHC faz a coliso de protes contra

 protes com uma energia de centro de massa de cerca de 14 TeV .
 Quando concludo

 no ano 2005 , ser o acelerador de partculas mais poderoso do mundo .
 Espera-se

 que desvende muitos dos segredos da fsica de partculas .

 Linac : uma abreviatura de Acelerador Linear ( Linear Accelerator ) , que consiste

 num acelerador sem curvatura .

 Luminosidade : o nmero de partculas por centmetro quadrado por segundo

 gerado nos feixes das experincias de partculas de alta energia .
 Quanto mais

 intensa a luminosidade , maior o nmero de acontecimentos produzidos .

 Massa : ver massa em repouso .

 Massa em repouso : a massa em repouso ( m ) de uma partcula  a massa definida

 pela energia da partcula isolada ( livre ) em repouso , dividida por c^2 .
 Quando

 os fsicos de partculas usam a palavra " massa " , referem-se sempre  " massa em

 repouso " ( m ) do objecto em questo .
 A energia total de uma partcula livre 

 dada pela expresso : E = SQR ( p^2 c^2 + m^2 c^4 ) , onde p  a quantidade de

 movimento da partcula .
 Note-se que para p = 0 a expresso simplifica-se dando

 origem  famosa equao de Einstein : E = m c^2 .
 Para uma partcula genrica com

 massa e quantidade de movimento , pode tambm escrever-se na forma E = g m c^2 ,

 onde g = 1/ SQR ( 1 - n^2 / c^2 ) .
 Alguma bibliografia sobre relatividade especial

 identifica gm como a " massa " de uma partcula g em movimento ; esta definio

 no  usada na fsica de partculas .
 A quantidade E inclui a energia da massa e

 a energia cintica .

 Mecnica quntica : as leis da fsica que se aplicam em escalas muito pequenas .

 O aspecto essencial  o facto de a energia , o momento e o momento angular , tal

 como a carga , existirem em pequenas pores designadas quantas .

 Meso : um hadro composto por um nmero par de quarks .
 A estrutura bsica da

 maioria dos meses  um quark e um anti-quark .

 Meso k : um meso contendo um quark estranho e um quark anti-up ( ou

 anti-down ) , ou um quark anti-estranho e um quark up ( ou down ) .

 MeV : um milho de electro-Volts , onde um electro-Volt  a energia ganha por

 um electro quando  acelerado por uma diferena de potencial de um Volt .

 Microonda : uma onda electromagntica com um comprimento de onda na ordem do

 mcron .

 Modelo Padro : nome dado pelos fsicos  teoria das partculas fundamentais e

 suas interaces .
  largamente comprovado e  geralmente aceite como correcto

 pelos fsicos de partculas .

 Muo ( m ) : o segundo sabor do lepto carregado ( segundo as massas crescentes ) ,

 com carga elctrica -1 .

 Neutro ( n ) : um bario com carga elctrica zero ;  um fermio com uma

 estrutura bsica de dois quarks down e um quark up ( unidos pelos glues ) .
 A

 componente neutra de um ncleo atmico  composta por neutres. Istopos

 diferentes do mesmo elemento distinguem-se por possurem nmeros diferentes de

 neutres nos seus ncleos .

 Neutrino ( n ) : um lepto sem carga elctrica .
 Os neutrinos participam apenas em

 interaces fracas e gravitacionais e , por isso , so muito difceis de

 detectar .
 Existem trs tipos de neutrinos conhecidos , que so muito leves e que

 podem mesmo ter massa zero .

 Neutro : que tem carga igual a zero .
 A menos que especificado de outra forma ,

 normalmente refere-se  carga elctrica .

 Nucleo : um proto ou um neutro , i. e , uma das partculas que compem o

 ncleo .

 Ncleo : conjunto de neutres e protes que forma o centro de um tomo .

 Partcula : objecto subatmico com massa e carga definidas .

 Partcula fundamental :  uma partcula sem sub-estrutura interna .
 No Modelo

 Padro , os quarks , leptes , fotes , glues , boses W  e boses Z  so

 fundamentais .
 Todos os outros objectos so compostos por estes .

 Partcula subatmica : qualquer partcula pequena quando comparada com o

 tamanho do tomo .

 Partcula virtual : uma partcula que existe apenas durante um instante

 extremamente breve. como intermediria num processo .
 A evoluo de uma

 partcula virtual ou intermediria de um processo no podem ser observada

 directamente .
 Se fosse observada , seria possvel pensarmos que a conservao da

 energia teria sido violada .
 Contudo , o Princpio da Incerteza de Heisenberg (

 que pode ser escrito como D E D t > h / 2 ) permite uma aparente violao da

 conservao da energia .
 Se se observar apenas a partcula inicial que decai (

 tal como um meso com o quark c ) e os produtos finais desse decaimento ( tais

 como s + n [ e ] + e^2 ) , verifica-se que a energia  conservada .

 A partcula virtual ( como o W  ) existe por um perodo de tempo to curto que

 nunca pode ser observada .

 Pio ( p ) : o primeiro tipo de meso em termos de massa ; os pies podem ter

 cargas elctricas  1 ou 0 .

 Plasma : um gs de partculas carregadas .

 Positro ( e + ) : a anti-partcula do electro .

 Princpio da incerteza : o princpio quntico formulado , pela primeira vez por

 Heisenberg , que afirma que no  possvel saber exacta e simultaneamente a

 posio e a quantidade de movimento de um objecto .
 Existe , ento , uma incerteza

 na energia D E e uma incerteza no instante D t ( ver partcula virtual ) .

 Princpio de excluso : ver fermio .

 Proto ( p ) : o hadro mais comum , um bario com carga elctrica ( +1 ) , igual e

 oposta  do electro ( -1 ) .
 Os protes tm uma estrutura bsica de 2 quarks up e

 um quark down ( ligados por glues ) .
 O ncleo de um tomo de hidrognio  um

 proto .
 Um ncleo com carga elctrica Z contm Z protes ; o nmero de protes 

 o que distingue os diferentes elementos qumicos .

 Quanta : a menor poro discreta de qualquer quantidade .

 Quark : um fermio fundamental que entra em interaces fortes .
 Os quarks tm

 carga elctrica de 2/3 ( up , charme , top ) ou -1/3 ( down , estranho , bottom ) em

 unidades nas quais a carga do proto  1 .

 Quark bottom ( b ) :  o quinto sabor de quark ( segundo as massas crescentes ) ,

 com carga elctrica -1/3 .

 Quark charme ( c ) :  o quarto sabor de quark ( segundo as massas crescentes ) ,

 com carga elctrica +2/3 .

 Quark down ( d ) :  o segundo sabor de quark ( segundo as massas crescentes ) , com

 carga elctrica -1/3 .

 Quark estranho ( s ) : o terceiro sabor de quark ( segundo as massas crescentes ) ,

 com carga elctrica -1/3 .

 Quark top : o ltimo sabor mssico de quark , com carga elctrica 2/3 .

 Sabor : nome usado para os diferentes tipos de quarks ( up , down , estranho ,

 charme , bottom , top ) e para os diferentes tipos de leptes ( electro , muo ,

 tau ) .
 Para cada sabor de lepto carregado h um correspondente sabor de

 neutrino .
 Por outras palavras , o sabor  um nmero quntico que distingue os

 diferentes tipos de quark / lepto .
 O sabor de cada quark e lepto carregado tem

 uma massa diferente .
 Para os neutrinos anda no sabemos se tm massa ou que

 massas so essas .

 Sincrotro : um tipo de acelerador circular no qual as partculas se deslocam

 em grupos sincronizados , num raio fixo .

 SLAC : Centro do Acelerador Linear de Stanford ( Stanford Linear Acelerator

 Center ) em Stanford , California , EUA .

 Spin : momento angular intrnseco de uma partcula , dada em unidades de [ DEL : h

 : DEL ] , a unidade quntica do momento angular , onde [ DEL : h : DEL ] = h / 2p = 6,58

  10 ^ -34 Js .

 Teoria quntica : a teoria que descreve as leis da fsica que se aplicam em

 escalas muito pequenas .
 O aspecto essencial  o facto de a energia , o momento e

 o momento angular , tal como a carga , existirem em pequenas pores designadas

 quantas .

 Teoria unificada : qualquer classe de teorias que contenham o Modelo Padro ,

 mas que vo para alm deste , prevendo mais tipos de interaces entre

 partculas com massas na ordem de 1000 GeV / c^2 .
 Nas gamas de energias grandes

 comparadas com esta massa ( vezes c^2 ) as interaces fortes , electromagnticas

 e fracas so vistas como diferentes aspectos de uma interaco unificada .

 Trao ( pista ) : o registo do percurso de uma partcula ao atravessar um

 detector .

 Tracking : a reconstruo de um trao deixado num detector pela passagem de uma

 partcula .

