Curso de Verão IFGW – 2020
“Física de Partículas e Altas Energias”
17-21 de fevereiro de 2020
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Evento no Facebook: http://bit.ly/CursoDeVerãoIFGW2020
Palestrantes:
Dra. Ana Amélia Machado. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Anderson Campos Fauth. IFGW, UNICAMP
Profa. Dra. Carola Dobrigkeit. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. David Chinellato. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Edmilson Manganote. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Ernesto Kemp. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Ettore Segreto. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Giorgio Torrieri. IFGW, UNICAMP
Prof. Dr. Orlando Luis Goulart Peres. IFGW, UNICAMP
Segunda 17/02/2020
08:20 – 08:30 – Inscrição / entrega de material
08:30 – 09:00 – Abertura
09:00 – 10:00 – Palestra: Prof. Anderson Fauth – Observatório Gigante da América Latina (LAGO)
Resumo: Nesta palestra será abordada a colaboração LAGO (Latin American Giant Observatory). Falar-se-á sobre os países que participam da mesma assim como os laboratórios brasileiros participantes; sobre os objetivos da colaboração (física solar, clima espacial, ensino, rede de pesquisa latino-americana, instrumentação); sobre o Water-Cherenkov Detector (radiação Cherenkov, construção de detectores, sistema de aquisição simples e eficiente); sobre a heliosfera, raios cósmicos galácticos e o ciclo solar; sobre a magnetosfera terrestre e rigidez geomagnética; sobre ejeção de Massa Coronal (CME), eventos de decréscimo Forbush e de acréscimo ao nível do solo (GLE); e sobre efeitos dos raios cósmicos em equipamentos modernos e no corpo humano.
10:00 – 10:30 – Café
10:30 – 12:00 – Minicurso: Prof. Anderson Fauth – Medida da vida média do múon
Material: detector de partículas (cintilador plástico + PMT + HV); osciloscópio digital; computador; código em Python. Análise de dados com ROOT ou gnuplot
Tópicos abordados:
- Raios Cósmicos e Múons
- Raios cósmicos e a origem dos múons observados na superfície da Terra
- Relatividade especial e a dilatação do tempo
- Equação do decaimento do múon e a função matemática ajustada aos dados experimentais
- Detecção de Partículas
- Interação da radiação com a matéria (ionização, excitação, Cherenkov)
- Diferentes tipos de detectores de partículas
- Montagem do experimento
- Cintilador plástico, PMT
- Osciloscópio digital e código de aquisição de dados
- Análise dos dados
- Ajuste de função e resultado
- Discussão do resultado obtido (comparação com valor do Particle Data Group, captura de múons negativos, afterpulses da PMT)
12:00 – 13:30 – Almoço
13:30 – 15:00 – Minicurso: Prof. Anderson Fauth – Medida da vida média do múon
15:00 – 15:30 – Café / Apresentação de pôsteres
15:30 – 16:30 – Palestra: Prof. Orlando Goulart Peres – Simetrias em física de partículas
Resumo: Simetrias têm um papel muito importante em Física, e em especial em Física de Partículas. Com sistemas que são idênticos, independente da direção em que olhemos, podemos ter informações sobre a dinâmica do sistema sem nem precisar resolver as equações de movimento. Em Física de Partículas, conceitos como isospin e cor nos ajudaram a formar o nosso conhecimento das partículas elementares. Iremos apresentar os conceitos sobre as simetrias e também sobre as quebras de simetrias, quando estas não estão presentes.
Terça 18/02/2020
09:00 – 10:00 – Palestra: Prof. Edmilson Manganote – Nova geração de detectores a gás
Resumo: Nas últimas duas décadas ocorreu um substancial desenvolvimento dos chamados Detectores de Padrão Micrométrico (MPGD – Micro Pattern Gaseous Detectors). Abordaremos a evolução dos detectores a gás a partir da introdução das MWPCs (Multiwire Proportional Chambers) na década de 60 até os dias atuais, com a introdução dos GEMs (Gas Electrons Multipliers) no final dos anos 90. Perspectivas, atuais desenvolvimentos e aplicações serão apresentados.
10:00 – 10:30 – Café
10:30 – 12:00 – Minicurso: Prof. Ernesto Kemp – Neutrinos em Astrofísica
Tópicos abordados:
- a) Propriedades dos neutrinos
- Massa, número de espécies, meia-vida, momento magnético
- Oscilações no vácuo e na matéria
- b) Neutrinos solares
- Modelos solar
- Reações termonucleares: cadeia de PP e ciclo CNO
- Emissão e detecção de neutrinos solares
- O “Problema do Neutrino Solar” e a solução do mistério
12:00 – 13:30 – Almoço
13:30 – 15:00 – Minicurso: Prof. Ernesto Kemp – Neutrinos em Astrofísica
Tópicos abordados:
- Evolução estelar
- Colapso gravitacional e a explosão de supernovas
- Neutrinos de colapso estelar
- Detecção de neutrinos do colapso
- Neutrinos da supernova 1987A
15:00 – 15:30 – Café / Apresentação de pôsteres
15:30 – 16:30 – Minicurso: Prof. Ernesto Kemp – Neutrinos em Astrofísica
Tópicos abordados:
- Neutrinos de objetos compactos
- Neutrinos extragalácticos
- Neutrinos da AGN
- Detecção de neutrinos astrofísicos
Quarta 19/02/2020
09:00 – 10:00 – Minicurso: Prof. Giorgio Torrieri – Física de partículas de matéria condensada
Tópicos abordados:
- Interações Fracas e fortes, além de lei áurea de Fermi
- Modelo de Fermi: domínio do espaço de fase
- Landau: De domínio do espaço de fase a termalização local
- Hagedorn: de novas partículas a temperatura ”limite”
- Descoberta de partons, quarks e gluons
- De temperatura limite a confinamento e Quark-Gluon Plasma
- Motivação pelos experimentos colisão de íons pesados
- Review de fenomenologia de Quark-Gluon Plasma
- Hidrodinâmica relativística. Fluído perfeito e além de fluído perfeito
- Desenvolvimentos recentes. Sistemas pequenos e polarização
10:00 – 10:30 – Café
10:30 – 12:00 – Minicurso: Prof. Giorgio Torrieri – Física de partículas de matéria condensada
12:00 – 13:30 – Almoço
13:30 – 15:00 – Visita LNLS (Grupo 1) / Visita a laboratórios do IFGW (Grupo 2)
15:00 – 15:30 – Café / Apresentação de pôsteres
15:30 – 17:00 – Visita LNLS (Grupo 2) / Visita a laboratórios do IFGW (Grupo 1)
Quinta 20/02/2020
09:00 – 10:00 – Palestra: Prof. David Chinellato – A matéria em condições extremas: estudando colisões de íons pesados no LHC
Resumo: Colisões de íons pesados no acelerador de partículas Large Hadron Collider (LHC), no CERN, permitem que a matéria seja estudada em condições extremas de temperatura e densidade de energia nas quais partículas como o próton e o nêutron derretem e ocorre a formação do Quark-Gluon Plasma (QGP). O experimento ALICE, do inglês “A Large Ion Collider Experiment“, tem como principal objetivo o estudo deste novo estado da matéria e, para tanto, é dotado de múltiplas técnicas de identificação de partículas. Neste seminário, introduzirei a área de colisões íons pesados e discutirei as principais medidas que levam à constatação de que o QGP foi, de fato, formado.
10:00 – 10:30 – Café
10:30 – 12:00 – Minicurso: Prof. Ettore Segreto – Detecção de neutrinos
Tópicos abordados:
- Interação da radiação com a matéria
- Detectores de partículas
- Interação de neutrinos com a matéria
- Detectores de neutrinos
- Laboratórios subterrâneos
- Time Projection Chambers in liquid argon
- Importância da detecção da luz de cintilação em argônio líquido
- ARAPUCA detector
- Aplicações das pesquisas em neutrino na sociedade
12:00 – 13:30 – Almoço
13:30 – 15:00 – Minicurso: Prof. Ettore Segreto – Detecção de neutrinos
15:00 – 15:30 – Café / Apresentação de pôsteres
15:30 – 16:30 – Visita a laboratórios do IFGW
Sexta 21/02/2020
09:00 – 10:00 – Palestra: Dra. Ana Amélia Machado – Programa de neutrinos com experimentos de Argônio líquido
Resumo: A física de neutrinos nos dias de hoje é uma área de fronteira na física das partículas. Esta intrigante partícula ainda reserva segredos que estão à espera de serem descobertos, segredos que implicam na própria existência do nosso universo. O programa para o estudo dessa partícula mais ambicioso e abrangente está concentrado no laboratório nacional FERMILAB nos EUA. Através de experimentos de longo e curto alcance poderíamos descobrir porque o universo é feito de matéria, se existe realmente um quarto sabor de neutrino e qual a hierarquia de massa dos três sabores de neutrino. Estes experimentos oferecem também a opção de testar alguns modelos de matéria escura. Trataremos aqui dois desses experimentos, o experimento DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) e o experimento SBND (Short Baseline Neutrino Detector), que estão sendo planejados e construídos com a colaboração de mais de 1000 pesquisadores de instituições internacionais.
10:00 – 10:30 – Café
10:30 – 11:30 – Palestra de encerramento: Profa. Carola Dobrigkeit – Estudo de raios cósmicos de altíssimas energias no Observatório Pierre Auger
Resumo: O Observatório Pierre Auger é o maior complexo de detectores já construído para o estudo dos raios cósmicos que continuamente bombardeiam a Terra vindos de todas as direções do Universo. Com 3000 km2, o Observatório cobre uma área que corresponde ao dobro daquela da cidade de São Paulo. Seu objetivo principal é possibilitar o estudo dos raios cósmicos de mais altas energias já observados até hoje — acima de 1018 elétrons-volt — a fim de obter informação sobre suas origens, processos de aceleração e propagação, interações, composição e espectro energético.
Nesta palestra, irei abordar como o Observatório Auger contribui para os avanços no nosso conhecimento sobre os fenômenos altamente energéticos ligados aos processos mais violentos que ocorrem no Universo. Também mencionarei como o Observatório está presentemente aprimorando os seus detectores com o objetivo de enfrentar novos desafios.
11:30 – 12:00 – Encerramento
12:00 – 13:30 – Almoço
