quarta-feira, 14 de dezembro de 2011

Acelerador detecta sinais que podem ser do bóson de Higgs

Acelerador detecta sinais que podem ser do bóson de Higgs

Cientistas precisam de mais dados para refutar ou confirmar a descoberta; espera-se que a resposta definitiva venha até o fim de 2012

111213Pesquisadores do LHC, o maior acelerador de partículas do mundo, dizem ter detectado sinais compatíveis com o famoso bóson de Higgs, a partícula que teoricamente explicaria porque todas as outras têm massa. Os cientistas ainda não podem afirmar que a busca terminou, mas os resultados preliminares são animadores.
Em uma apresentação via internet transmitida da Suíça, sede do Cern (Centro Europeu para Pesquisas Nucleares), os pesquisadores apresentaram dados dos experimentos Atlas e CMS, que tinham como um dos principais objetivos fazer justamente a caçada a essa peça fundamental do chamado modelo padrão da física de partículas.
Embora os sinais pareçam ser compatíveis com o bóson e venham de dois instrumentos diferentes, ninguém ainda consegue dizer que a tal "partícula de Deus", apelido dado a ela pelo prêmio Nobel Leon Lederman, de fato foi descoberta.
"Ficamos muito animados, mas ainda não dá para declarar vitória completa. Não porque nossas medições sejam ruins, ou porque sejamos incompetentes, mas porque ainda não atingimos a significância estatística necessária", explica Sergio Novaes, físico da USP e membro da equipe do CMS.
"Somente com mais tempo conseguiremos a quantidade de dados exigida para fazer a confirmação. Mas sabemos exatamente quanto tempo isso vai levar", conclui.
O prazo? Estima-se que até o final de 2012 haja massa de dados suficiente para confirmar se o sinal observado é mesmo o tal bóson. De toda forma, o fato de que dois instrumentos independentes ("hardware e software diferentes, eletrônica diferente, pessoal diferente", como diz Novaes) observaram a mesma coisa, mais ou menos na mesma faixa de energia, é um bom sinal.
Fábrica de partículas
O LHC (Grande Colisor de Hádrons, na sigla inglesa) explora o mundo das partículas acelerando prótons num imenso anel por meio de campos magnéticos e então fazendo-os colidir. A alta energia envolvida no choque gera uma miríade de partículas adicionais, que são então observadas por detectores instalados no interior dos experimentos.
O bóson de Higgs é a única peça que falta ser observada para completar o modelo padrão _teoria que reúne todas as forças e partículas da natureza, salvo a gravidade. Nenhum outro acelerador tinha potência suficiente para atingir o nível de energia requerido para descobri-lo. O LHC é o primeiro a chegar lá.
Aparentemente, a massa do Higgs é de aproximadamente 125 vezes a de um único próton (ou, no linguajar dos físicos, 125 giga-elétron-volts).
Cautela
"Esse anúncio é excitante do ponto de vista da física, mas é preciso ser cuidadoso e não dizer que isso significa propriamente uma descoberta", afirma Ronald Shellard, físico do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas), vice-presidente da SBF (Sociedade Brasileira de Física) e líder do grupo de trabalho que negocia a entrada do Brasil no Cern.
"O significado desses resultados é ainda muito preliminar", comenta Gustavo Burdman, físico teórico da USP não envolvido com a pesquisa. Ele destaca, contudo, que a configuração é parecida com o que se esperaria. "Esse valor de massa é bastante compatível com o esperado. Além disso, o número de eventos observados seria compatível com a precisão para o número de eventos vindo do decaimento de um Higgs dessa massa no modelo padrão."
Shellard resume a história: "É o tal negócio: você viu de esgelha a cara do monstro. Agora tem pouca chance de ele não estar lá."
Caso seja confirmado, o resultado encerra uma era na física. "Isso de certa maneira fecha, e com chave de ouro, o modelo padrão", diz Shellard. "Agora não tem escapatória, vamos ter de explorar além dele."
Com isso o LHC abre uma etapa em que a física experimental volta à dianteira e passa a fornecer dados que precisarão ser interpretados do zero pelos teóricos.

segunda-feira, 20 de junho de 2011

Encontro de Física 2011

Para quem esteve no Encontro de física 2011, segue o video de encerramento do congresso.


Diapasão

Diapasão é um instrumento metálico em forma de forquilha, que serve para afinar instrumentos e vozes através da vibração de um som musical de determinada altura. Foi inventado por John Shore (1662–1752) em 1711, trompetista de Georg Friedrich Haendel. A forquilha é afinada em uma determinada frequência (atualmente o mais comum é o Lá de 440 Hz). Ao ser golpeado contra uma superfície, as duas extremidades da forquilha do diapasão vibram produzindo a nota que será utilizada para afinar o instrumento musical. Em geral, é necessário encostar a outra extremidade do diapasão na caixa de ressonância do instrumento para amplificar seu som e permitir que seja ouvido à distância. O mesmo efeito pode ser conseguido se a extremidade do diapasão for encostada na caixa craniana próximo à orelha. Com as mesmas finalidades, existe também o diapasão de sopro, normalmente utilizado para afinar guitarras e outros instrumentos de cordas. Esses diapasões são como pequenas gaitas, que têm uma palheta afinada para a altura de cada corda do instrumento a afinar.
Diapasão - Característica de um som determinada pela frequência de vibração das ondas sonoras. Os sons agudos têm frequências mais altas do que os sons graves. Quando um violinista afina seu instrumento, ajusta cada corda de maneira que vibrem um certo número de vezes por segundo. Na realidade, a maioria dos sons que ouvimos é uma mistura de várias frequências. Os sons produzidos por um instrumento musical, um apito ou uma sirene têm várias frequências ao mesmo tempo. A frequência mais baixa, chamada fundamental, é considerada a frequência da nota musical. A fundamental é produzida pela vibração do objeto de acordo com o comprimento, massa ou outras características físicas. As frequências mais altas, chamadas harmónicas, são produzidas por vibrações secundárias desse corpo. As frequências harmônicas são múltiplos inteiros da frequência fundamental.

segunda-feira, 13 de junho de 2011

Congresso Sul Americano de Física 2011

     Como semana passada não postei nada, segue um video do congresso de Física Sul Americano que aconteceu em Foz do Iguaçu do qual eu participei na semana passada.

quinta-feira, 2 de junho de 2011

Copo de Pitagoras

O copo de Pitágoras


Pitágoras é conhecido hoje acima de tudo pelo seu teorema a² + b² = c². Isto não faz jus a este grande pensador que se ocupou com religião, com a natureza da alma e com a harmonia do cosmos.
Para ensinar aos seus discípulos a virtude da moderação, ele inventou o copo que leva o seu nome. Quando o copo é preenchido com vinho ou água até uma determinada medida, o líquido fica no copo. Mas se o copo for preenchido além deste ponto, todo o líquido escorre por um buraco no fundo do copo, esvaziando-o.
O copo de Pitágoras é fabricado de vidro soprado de forma manual. O segredo de sua construção é um sifão colocado no meio do copo.

terça-feira, 24 de maio de 2011

Este é um trabalho da universidade. Obrigado por visitar. Por favor siga-me.

Cumprimentos a todos.

This is a university work. Thank you for visit my blog, please follow me.

Best regards to all.


Iury Körting

Transformador Tesla




A Bobina de Tesla é um transformador ressonante capaz de gerar uma tensão altíssima com grande simplicidade de construção, inventado por Nikola Tesla por volta de 1890. O experimento de Nikola Tesla sempre apresentou uma grande variação de bobinas e configurações, por isto é difícil de descrever um modelo especifico de construção. As bobinas de Tesla são geralmente mecanismos muito populares entre os entusiastas das alta tensões.
Bobina de Tesla em Questacon, na Austrália, no National Science and Technology Centre museum.

Descrição

Na forma mais usual, é formada por um transformador com núcleo de ar, com um capacitor primário carregado a uma tensão de alguns (5-30) kV se descarregando sobre a bobina primária através de um centelhador. A bobina primária possui poucas espiras de fio grosso (1-20), podendo ser cilíndrica, plana ou cônica, e é montada próxima à base da bobina secundária. O circuito secundário é formado por uma bobina secundária cilíndrica com por volta de mil espiras, montada centrada sobre a bobina primária, que ressona com sua própria capacitância distribuída e com a capacitância de um terminal montado no topo da bobina. Estas capacitâncias distribuídas dependem apenas da geometria do sistema, e formam a capacitância secundária. A base da bobina secundária é ligada à terra, ou a um condutor com grande capacitância distribuída, que serve como "contrapeso". Os circuitos primário e secundário são ajustados para ressonar na mesma freqüência, usualmente na faixa de 50 a 500 kHz. O sistema opera de forma similar a dois pêndulos acoplados com massas diferentes, onde as oscilações a baixa tensão e alta corrente no circuito primário são gradualmente transferidas para o circuito secundário, onde aparecem como oscilações com baixa corrente e alta tensão. Quando se esgota a energia no circuito primário, o centelhador deixa de conduzir, e a energia fica oscilando no circuito secundário apenas, alimentando faíscas e corona de alta freqüência.

Desempenho

Bobinas de Tesla alcançam 250 kV com relativa facilidade, e algumas chegam a 1,5 MV ou mais.

Usos

Bobinas de Tesla já foram usadas em transmissores de rádio primitivos, dispositivos de eletroterapia e geradores de alta tensão para aplicações em física de alta energia. A aplicação mais comum atualmente é para demonstrações sobre eletricidade em alta tensão, gerando faíscas elétricas que podem ter vários metros de comprimento.

Física do mecanismo

Sendo L1, C1 a indutância e a capacitância do circuito primário e L2, C2 o mesmo do circuito secundário, a máxima tensão de saída (ignorando perdas) pode ser obtida, pela conservação da energia, como:
Vsaida = Vinicial √(C1/C2) = Vinicial √(L2/L1)
A sintonia na mesma freqüência implica L1C1 = L2C2.
O coeficiente de acoplamento entre as bobinas primária e secundária tem valores ideais, ignorando perdas, que são da forma k = (b2-a2)/(b2+a2), onde a e b são inteiros com diferença ímpar, como a:b = 1:2, 2:3, 5:8, etc., que definem o modo de operação. Esses valores resultam em transferência completa de energia em b semiciclos de oscilação. Isto é crítico apenas em bobinas construídas para transferência rápida de energia, como no modo 1:2, que resulta em k = 0.6 e transferência em um ciclo. Em bobinas feitas para demonstrações, coeficientes de acoplamento por volta de 0,1 são o usual, modo 9:10, com transferência em cinco ciclos.
Uma representação da Bobina de Tesla é representada abaixo:
Ilustração de uma Bobina de Tesla

Esquema Elétrico

O esquema elétrico de uma bobina de Tesla é bastante simples e funciona da seguinte forma: a tensão de alimentação é elevada de 110 ou 220 V para algo em torno de 6 a 10 kV. O circuito ressonante formado por L1 e C1 eleva ainda mais essa tensão, sendo capaz de gerar uma tensão de faiscamento em Sg1. O princípio do faiscamento é importante pois sendo ele um impulso de energia, ele é rico em altas freqüências, capazes de sintonizar as altas freqüencias da bobina de Tesla em T2 que nada mais é que outro transformador elevador de tensão atrelado a um circuito ressonante imaginário, formado pelas capacitâncias parasitas de T2 e pela capacitância própria esfera de irradiação em Term1. O ajuste fino da freqüência de ressonãncia é feito através de um tap na bobina primária do transformador T2.
Esquema Elétrico de uma Bobina de Tesla
No exemplo acima:
  • Sw1 = interruptor simples
  • R1 = 33 kΩ
  • Ne1 = Lâmpada de Neon
  • T1 = Transformador de 6 kV, utilizado para iluminação de fachadas Neon
  • L1 = Indutor de 2,5 mH de alta tensão e alta freqüência
  • C1 = Capacitor de alta tensão, formado por lâminas de metal isoladas por placas de vidro
  • Sg1 = Faiscador ajustável
  • T2 = Bobina de Tesla
  • Term1 = Esfera de Irradiação de Alta Tensão