Desvendando o desafio!
Olá pessoal!
Depois de muito tempo afastada, estou de volta.
Vou solucionar o desafio que propus em fevereiro deste
ano: http://belezadafisica.blogspot.com.br/2013/02/desafio.html#comment-form
A imagem abaixo é o que os físicos chamam de um “event
display”, que é uma reconstrução de um evento que é feito através de um
programa de computador a partir do que o detector de partículas registrou para aquele evento.
Esta imagem que estamos vendo mostra uma das formas possíveis de se encontrar o
bóson de Higgs:
Não é feita esta reconstrução para todos os eventos num
acelerador de partículas, pois é necessário muito tempo para o computador fazer
uma imagem dessas e são inúmeros eventos que ocorrem a cada segundo.
Estas
imagens também podem ser feitas em eventos simulados, que ainda não foram
detectados.
O bóson de Higgs é uma partícula que pela teoria do Modelo
Padrão seria aquela responsável por dar massa as demais partículas.
Para saber mais sobre o bóson de Higgs vale a pena dar
uma olhada em outras postagens do blog:
Não é nada fácil para os físicos que trabalham no LHC
detectarem um bóson de Higgs. Não é possível detectá-lo diretamente, pois ele é
bastante instável, ou seja, não existe por muito tempo, somente uma
pequena fração de segundo, transformando-se após isso em outras partículas.
Chamamos isso de decaimento. Assim, o que se detecta são os produtos do decaimento. Estes decaimentos deixam rastros nos detectores do LHC
permitindo assim que os físicos os estudem e reconstruam o que havia antes
destes decaimentos.
Por ter uma massa elevada, o bóson de Higgs pode decair de
diversas formas, o que chamamos de canais de decaimento. O bóson de Higgs tem
pelo menos uns seis canais de decaimento. Alguns canais são mais prováveis
que outros.
Dois canais que são mais investigados pelas experiências
ATLAS e CMS do LHC são o canal de decaimento por fótons (Para saber mais
sobre o fóton: http://belezadafisica.blogspot.com.br/2013/01/modelo-padrao-parte-6.html) e o canal de quatro léptons (Para saber mais
sobre os léptons: http://belezadafisica.blogspot.com.br/2012/12/modelo-padrao-parte-4.html). Estes canais não são os mais prováveis. Mas então por que
estes são os canais mais investigados?
Isso acontece porque estes canais são mais limpos de se
detectarem, livres de ruídos como os físicos dizem. Os ruídos são produzidos por
outras partículas e que atrapalham na detecção de outros canais. Então alguns
canais que são mais prováveis tem muitos ruídos, dificultando sua detecção.
Só para vocês terem uma ideia, em um segundo os feixes de
prótons que circulam o LHC se cruzam 20 milhões de vezes dentro do detector
ATLAS e em cada cruzamento desses tem-se em média 20 colisões, ou seja, são
muitos eventos acontecendo e muitos dados produzidos por segundo.
Voltemos à imagem. Esta imagem então mostra um dos canais de
decaimento do bóson de Higgs, o canal de decaimento de 4 léptons, dando para
ver duas linhas que se destacam acima e abaixo de um feixe de linhas centrais.
Então vamos as respostas dos participantes do desafio:
O "Contato com a física" acertou dizendo que a
figura tem a ver com o bóson de Higgs e com sua descoberta, pois é uma
evidência de que talvez um bóson de Higgs tenha decaído desta forma, porém não
se tem 100% de certeza ao ver um decaimento destes. É necessário ter mais
evidências, vários detectores trabalharem juntos para um validar o resultado do
outro e assim por diante.
O
"molesma" disse que a figura mostra instantes após uma colisão de 2
prótons e que era o decaimento do bóson de Higgs e está correto! A única
correção é que são 4 léptons neste decaimento. Gostei bastante desta resposta pois
falou de canais de decaimento.
O Gabriel Biajoli também acertou dizendo que é
o resultado da colisão entre dois prótons.
O Victor Zaniolo disse que a imagem era
uma concepção artística dos rastros deixados pelos Prótons ao colidirem no
então famoso LHC, para uma possível observação do Bóson de Higgs. Está correto
também! Só a correção de que a imagem é uma reconstrução de um evento, que pode ser real ou simulada. Ele também disse que a grosso modo, seriam estilhaços representados por essas linhas aleatórias resultantes do choque entre
duas ou mais partículas. Também gostei bastante desta resposta pois falou
sobre uma possível observação e não certeza, como eu já havia dito
anteriormente.
A Ester não citou o bóson de Higgs, mas falou
sobre os prótons que produzem o bóson de Higgs.
A Eduarda complementou a resposta da Ester
falando da colisão entre partículas.
Todos os participantes de uma forma ou de
outra, disseram coisas importantes sobre a imagem e estão todos de parabéns!
Mas como eu disse que iria escolher a melhor
resposta, vamos lá. Vou escolher dessa vez duas respostas que acho que se
complementam e que eu gostei bastante: São as respostas do molesma e do Victor!
Parabéns!!
A lembrancinha vai ser um jogo de baralho
sobre partículas elementares criado pelo Prof. Dr. Helio Takai do Laboratório
Nacional de Brookhaven nos Estados Unidos que cedeu gentilmente para mim.
Entrarei em contato com vocês para combinarmos o envio!
Continuem participando do blog e dos desafios.
Até a próxima!
Para saber mais:
Referências:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=como-fisicos-procuram-boson-higgs&id=010830120703
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