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MATÉRIA E ANTIMATÉRIA NO UNIVERSO

Postado por Dulce Rodrigues a 26 de Abril de 2013

A experiência LHCb no laboratório do CERN, em Genebra, observou pela primeira vez uma assimetria entre a matéria e a antimatéria quando da desintegração de uma partícula conhecida como Bs. Esta assimetria só se tinha manifestado até agora em três outras partículas subatómicas, e este facto é importante para se compreender a ausência de antimatéria no Universo.

O Universo é hoje constituído principalmente por matéria, mas os cientistas pensam que a matéria e a antimatéria teriam existido em quantidades iguais quando da criação do Universo (Big Bang). O desaparecimento de antimatéria pressupõe uma diferença de comportamento entre a matéria e a antimatéria, e a experiência LHCb procura explicar estas diferenças de comportamento. Os resultados obtidos recentemente permitiram a descoberta de uma assimetria entre a matéria e a antimatéria, conhecida como violação de carga-paridade (CP), quando da desintegração da partícula neutra Bs.

A experiência do Grande Colisionador de Hadrões (LHC) sobre o quark bottom (LHCb, em que "b" se refere ao quark bottom) destina-se a encontrar pequenas diferenças entre a matéria e a antimatéria nas partículas produzidas em grandes quantidades no colisionador LHC do CERN, em Genebra. Existem quatro mesões neutros - K0, D0, B0 e Bs – e a violação CP já está bem documentada em dois deles : a primeira foi observada pela primeira vez em 1964 nos mesões K (K0), uma descoberta que mereceu o Prémio Nobel em 1980 ; a outra descoberta de violação CP foi observada numa outra partícula, o mesão B0, o que veio confirmar a descrição teórica do fenómeno e deu lugar ao Prémio Nobel de 2008. Em Março de 2012, a experiência LHCb observou que os mesões B+ apresentavam também violações de CP.

Segundo o Doutor Eduardo Rodrigues*, da Universidade de Manchester, um dos responsáveis do grupo de trabalho que fez a análise dos dados que conduziram a esta nova descoberta, "esta descoberta é um passo em frente para se compreender o desaparecimento de antimatéria no Universo. Temos boas razões para pensar que a matéria e a antimatéria se encontravam em quantidades iguais quando do Big Bang, só a violação CP pode explicar o desaparecimento de antimatéria e a sua quase inexistência no cosmos. Infelizmente, os efeitos conhecidos até agora ainda não são suficientes para explicar a assimetria entre a matéria e a antimatéria. A pesquisa deve continuar para que cheguemos a outras descobertas."

"A experiência LHCb pode medir com grande precisão as diferenças de comportamento entre a matéria e a antimatéria e ser uma confirmação complementar da teoria já estabelecida pela pesquisa de novas partículas nas experiências conduzidas no seio do LHC ", disse o Doutor Lars Eklund, da Universidade de Glasgow, antigo responsável do grupo de trabalho que fez esta nova descoberta.

Ao estudarem os efeitos da violação CP, os cientistas procuram encontrar as peças que faltam e que possam confirmar a teoria, levando a uma física de partículas para além do chamado Modelo standard.

Contactos
Doutor Eduardo Rodrigues*, Universidade de Manchester, Eduardo.Rodrigues ATNOSPAM, cern.ch
Doutor Lars Eklund, Universidade de Glasgow, Lars.Eklund ATNOSPAM cern.ch

A participação do Reino Unido na experiência LHCb compreende onze institutos : University of Birmingham, University of Bristol, University of Cambridge, University of Edinburgh, University of Glasgow, Imperial College London, University of Liverpool, University of Manchester, University of Oxford, STFC Rutherford Appleton Laboratory, University of Warwick.

(Resumo do artigo publicado em http://www.lhcb.ac.uk/LHCb-UK/Discovery_of_new_mattter_anti-matter_difference.html)

LHCb collaboration
A colaboração do LHCb, CERN, Genebra

* O Doutor Eduardo Rodrigues é um cientista português, filho da autora portuguesa Dulce Rodrigues. Fez os estudos secundários no Athénée Royal de Arlon (Bélgica), licenciou-se em Física de Partículas na Universidade de Liège (Bélgica), obteve um primeiro Mestrado na Universidade de Coimbra (Portugal) e um segundo na Universidade de Bruxelas (Bélgica). Fez o doutoramento na Universidade de Bristol (UK), tendo seguido durante ano e meio a experiência no DESY em Hamburgo na qual trabalhava. Está no CERN há dez anos, primeiro com uma bolsa Marie-Curie da União Europeia, depois trabalhando para o Dutch Institute for Nuclear and High Energy Physics (Nikhef) de Amesterdão, em seguida para a Universidade de Glasgow, e presentemente para a Universidade de Manchester.

© Dulce Rodrigues

 
 
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