HadrEx: Grupo de Física Hadrônica Experimental
A Física Hadrônica é o campo da Física que se situa entre a Física Nuclear e a Física de Partículas. Estuda os menores constituintes da matéria que interagem fortemente – os quarks, os gluons e os hadrons – em termos de suas interações mútuas, combinações não usuais, estruturas internas, propriedades estáticas e dinâmicas etc.
Atualmente existem dois principais aceleradores nos quais ocorrem colisões de íons pesados: o “Relativistic Heavy Ion Collider” (RHIC), localizado em Brookhaven, nos EUA, e o “Large Hadron Collider” (LHC), no CERN, em Genebra. Nestes aceleradores estão montados dois grandes experimentos: o STAR (“Solenoidal Tracker at RHIC”) e o experimento ALICE (“A Large Ion Collider Experiment”, montado no LHC).
Foto do experimento ALICE, montado em uma caverna a cerca de 50 metros de profundidade em Genebra, na Suíça. Os detectores centrais do experimento estão contidos dentro de um grande imã que pode ser visto em vermelho nesta foto. Para mais informações, veja http://aliceinfo.cern.ch/Public/Welcome.html.
Os professores Jun Takahashi e David Chinellato participam diretamente no experimento ALICE . Mais especificamente, do ponto de vista da física do QGP (quark-gluon plasma), é estudada a produção de quarks estranhos, que são quarks de um dos quatro tipos de quarks que não podem ser encontrados facilmente na matéria usual. Sabe-se que existem seis quarks no total: o quark “up” (u), o quark “down” (d), o quark “strange” (s), o quark “charm” (c), o quark “bottom” (b) e o quark “top” (t), sendo que partículas comuns como prótons e nêutrons são compostas por quarks u e d. Portanto, o quark estranho, quando observado, é criado em pares quark-antiquark na interação sendo estudada. Uma das previsões mais importantes a respeito do QGP é justamente que, nestas condições extremas, seria observado um aumento significativo na produção de estranheza. O grupo de física hadrônica vem participando sistematicamente das medidas de estranheza do ALICE.
Além das medidas, é feito também trabalho fenomenológico com a ideia de estudar e entender os mecanismos fundamentais que levam ao aumento de estranheza que se observa. Para isso, são estudados muitos modelos de produção de partículas, que incluem até mesmo a evolução hidrodinâmica do plasma de quarks e glúons, na qual é assumido que este plasma sofre expansão coletiva, como se fosse um líquido. Este trabalho complementar é também muito importante, porque é nesta interface entre experimento e teoria que pode ser obtido um direcionamento a respeito da pesquisa como um todo.
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