Particle Physics

Partículas e Interações

The safer, easier way to pay online.
"Partículas e Interações" is available as a beautifully designed printable eBook compatible with mobile devices. Get it now for $5.49 para download imediato!

Recentemente, Eu dei uma palestra sobre partículas e interações para os colegas da minha filha que estavam planejando uma viagem a Desy, Alemanha e queria ter uma idéia do que tudo estava prestes. Como a minha primeira palestra deste tipo, Eu estava um pouco nervoso porque eu não sabia o nível, e de fundo, Eu deveria atrelar a conversa no. Eu não quero fazê-lo muito básico, que eu pensei que seria um desperdício de tempo. Nem eu quero fazê-lo demasiado técnico, que também tornaria inútil de uma maneira diferente.

No final, Eu decidi fazer um pouco filosófica, e tão interativo quanto eu podia. Acho que os alunos gostaram. Em todo o caso, por causa das minhas dúvidas, Eu over-preparado para a conversa, e eu pensei que eu iria fazer um eBook e uma série de posts do meu trabalho. Espero que você goste tanto quanto os estudantes fizeram.

What Can You Expect?

In this post series, you can expect a non-technical description of modern physics, which consists of the developments after the turn of the 20th century. Although you use these developments everyday, in your gadgets and gizmos, the physics you learned in high school largely ignores them. Como resultado, when you read about certain breakthroughs in research, you don’t have a feel for why they are important. After reading these posts, you should expect to know the following:

  • What is it that you learned in high school?
  • Why did they have to change it circa 1900?
  • What is everything made up of? What holds it all together?
  • What is Quantum Mechanics? Why do people believe it such a bizarre theory?
  • What is Special and General Relativity? Why is Einstein such a godlike figure in modern physics?
  • What is this Higgs business? Why are people excited about it?
  • Why do they spend so much money on particle accelerators? What are they anyway? How do they work?
  • What are the unanswered questions in physics?
  • What about this dark matter and dark energy?
  • What is string theory? Why strings?
  • Grand Unified Theory? Quantum Gravity? What the heck?

Claro, you will get only qualitative answers to these questions. But my hope is that you will get a whole new worldview, or a framework that puts things in perspective, and ignites your curiosity so that you will want to learn more. For that reason, wherever possible, I will point you to other resources and further reading.

escalas de comprimento

In this post series, we will be dealing with things of very different sizes. Antes de prosseguirmos, portanto,, temos de ter uma ideia das unidades que usamos para comprimentos e suas escalas, que são mostrados na tabela seguinte e na figura.

Nome Size Scale
Kilometer - km 1000 m Distance between places
Meter - m 1 m Height of a human being
Centímetro - cm 1/100 m Human nail
Milímetro - mm 1/1000 m Thickness of human nail
Micrômetro (mícron) mm 1/1000 mm Bacteria
Nanômetro - nm 1/1000 mm Molecules
Picômetro - pm 1/1000 nm Subatomic scale.
Um átomo é de cerca de 110 pm
Femtometer - fm 1/1000 fm Atomic nucleus

Length Scales

Image by Guillaume Paumier, Philip Ronan, NIH, Artur Jan Fijałkowski, Jerome Walker, Michael David Jones, Tyler Heal, Mariana Ruiz, Science Primer (National Center for Biotechnology Information), Liquid_2003, Arne Norman & The Tango! Desktop Project [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

Ciências diferentes

The title of this work is Of Structure and Interactions. É sobre a estrutura da matéria, ea interação entre as partículas constituintes. A questão que estamos tentando responder é: O que nós somos, e tudo o que nos rodeia, feito de? A resposta, infelizmente, depende de quem pedimos, e o contexto em que eles pensam.

Se você perguntar a um biólogo, a resposta é células. A unidade de negócios de biologia vida com, de um modo geral, é uma célula. O tamanho de uma célula é poucos microns. A bactéria é cerca de um micron, e podemos vê-lo usando um microscópio (que é por isso que chamamos de um microscópio). Biologia também se preocupa com as moléculas grandes, como o DNA e as proteínas, que são poucos nanômetros de tamanho, e, nesse aspecto, molecular biology overlaps with another science, química.

Química lida com moléculas, átomos e ligações. É basicamente sobre a interacção de electrões exteriores em um átomo com os de outra. O tamanho das coisas que lida com intervalos de 0,1 nm (átomo) para alguns nm como em moléculas. Para um químico, a matéria é feita de átomos.

A física estamos indo olhar aqui lida com tamanhos menores, muito menor do que os átomos. Curiosamente, todos os átomos possuem aproximadamente o mesmo tamanho, de cerca de 0,1 nm. Os núcleos atômicos, por outro lado, ter tamanhos diferentes, mas são pelo menos 10,000 vezes menor do que um átomo. Em física de partículas, estamos realmente fazendo a pergunta que a matéria é composta de, ao nível das partículas menores do que os de núcleos atómicos. E como eles interagem uns com os outros.

Física - o mais fundamental?

Olhando para as escalas dos objetos que estes assuntos diferentes lidam com, nós provavelmente pode fazer a alegação de que a física é mais fundamental do que a química, que é mais fundamental do que a biologia. Se nós sabemos tudo o que há para saber sobre as interações de partículas, poderíamos, em teoria, “derive” toda a química da física. Nesse sentido, física subsume química, e na verdade todos os outros domínios do conhecimento humano.

Esta noção sobre o especial, natureza fundamental da física pode parecer razoável, mas é extraviado, como veremos no próximo post.

Comentários