Massa

O mistério da matéria, onde faz sua massa?

Na idade de escura cósmica que a matéria surgido. Antes do big bang, há 13,8 bilhões anos não havia nada, nem espaço, nem tempo, não era nada. O telescópio WMAP mostra-nos aqui contra, uma imagem do universo, apenas 380 mil anos depois do big bang, mas ainda não estamos em condições de participar do nascimento. Entre 0 e 380 000 anos, o universo é tão densa que a luz não consegue escapar. Este período será sempre invisível. Para chegar mais perto do nascimento do universo, somos forçados a atravessar o tempo eo espaço do lado do infinitamente pequeno. É o Large Hadron Collider (CERN), os cientistas que querem ver o que esconde a natureza de nós. Esta máquina de reproduzir o big bang, centraliza todas as esperanças de físicos de partículas. Nesta máquina, os prótons são acelerados à velocidade da luz para 800 milhões de colisões por segundo são gerados para analisar as interações. O LHC pode levar a fenômenos inesperados, tais como geração de dimensões paralelas. A teoria das cordas prediz a existência de dimensões extras além das três dimensões espaciais que conhecemos. Físicos esperam que com esta máquina, encontrar a explicação de todo. O mundo de hoje é demasiado complexo para ser entendido, mas voltando às origens do universo, tudo aquilo que existe uma estrutura simples, consistindo de poucas partículas e forças.

A partir daí você pode entender como o universo chegou até a questão mais complexa. Desde a descoberta das primeiras partículas de matéria por Leon Lederman, os cientistas classificaram o material por meio de uma multidão de partículas. A energia e massa estão relacionados na matéria. Einstein E = MC2, funciona nos dois sentidos, a massa cria energia, mas a energia pode criar a matéria. Submeter os átomos físicos poderosa energia mostram elementos de bloco indivisível partículas elementares. Na verdade os físicos que procuram voltar o relógio para encontrar o momento em que a energia do Big Bang se tornou pela primeira vez, a matéria. Até quark, o quark down, electrão, neutrino do elétron, o bóson W +, o bóson W, o Feitiço de quarks, quark estranho, o muon neutrino múon, o quark top, o quark bottom, o tau , neutrinos do tau, o bóson Z, glúons e os fótons são constituintes da matéria. O modelo padrão descreve os elementos básicos da matéria, mas é incompleto, há ainda algo a ser descoberto é o aparecimento da massa. A única coisa que dá substância para as partículas elementares.

N.B.: a luz apareceu 380.000 anos após o Big Bang, quando os elétrons livres são combinados com núcleos atômicos. Este período marcou a separação entre matéria e radiação.

Imagem: Analisa as imagens do telescópio WMAP no universo observável, indicam que a idade de 13,8 bilhões de anos (com uma precisão de 1%). É composto de 73% de energia escura, 23% de matéria escura e fria, e apenas 4% de átomos, ou seja, do material.
Nosso universo está expandindo a uma velocidade de 71 km/s / Mpc (com uma precisão de 5%), passou por episódios de rápida expansão chamada inflação e crescer para sempre.
Crédito: Equipe de ciência da WMAP, da Nasa

Que é massa?

Sem massa partículas se deslocam à velocidade da luz e do universo seria apenas a radiação, não haveria nada de sólido.
Se o matéria pode aglomerado é devido à massa. Porque é que esta substância que nos constitui, não é matéria, porque é forte, porque tem massa?
Para conectar o modelo padrão com o mundo real, os cientistas a inventar uma nova teoria.
Este é o mecanismo de Higgs, que a matéria é matéria. O glúon é o mediador da interação forte, ou seja, a força nuclear, o fóton é mediador da interação eletromagnética, mas a fraca interação ainda não é um mediador.
O físico Peter Higgs veio com um na década de 1960. Essa partícula hipotética é a Higgs.
Assim, o mecanismo de Higgs preenche todo o universo e todo o espaço, o melaço, um campo de bósons. Algumas partículas que passam através dos campos de Higgs, interagir com ele e seria obrigado a ter, portanto, a inércia.
Estas partículas pesadas, como todas as partículas que compõem o nosso corpo.
O campo de Higgs está retendo os quarks que formam os objetos que criamos.

Assim, a massa inercial de uma partícula resultante do grau de interação com o campo de Higgs.
O fóton, mediador da interação eletromagnética, não interage de forma alguma com os campos de Higgs e viaja à velocidade da luz.
O campo de Higgs hipotética é atualmente a peça que falta no modelo padrão, que explica a existência de um mundo de objetos sólidos, que consiste de partículas maciças.
A descoberta dos campos de Higgs eletrofraca, vai explicar o funcionamento do universo. Mas, para provar a existência dos campos de Higgs, os cientistas precisam primeiro de encontrar o bóson de Higgs, ou seja, a partícula que está relacionado a este campo. Mas desde 1960, físico de partículas não encontrou o Higgs. O mundo científico tem incidido sobre o LHC para chegar lá. O LHC vai abordar o "big bang" e ver se essa partícula existe ou não. O LHC vai permitir-nos, talvez, para descobrir a origem da massa e momentos antes de tempo. Por contras, se você não consegue encontrar o bóson de Higgs é que a ciência está em um impasse e que deu errado.
Cada avanço da ciência, pelo menos, permite-nos medir o tamanho de nossa ignorância.

Imagem: O detector gigante de partículas Atlas poderiam, descobrindo novas partículas elementares, como o bóson de Higgs, uma partícula em vão procurado até o momento, encontrar partículas super-simétricas ou o acesso a dimensões extras do espaço. Crédito: CERN

O modelo padrão

Hoje, o modelo padrão descreve com sucesso três das quatro interações fundamentais: forte, fraco e eletromagnético.
A tabela de partículas elementares contém três famílias:
- quarks Up e Down e léptons, e neutrino elétron,
- quarks charme e estranhos, e léptons múon, e neutrino do muon,
- quarks Up e Down, e léptons tau, e neutrino do tau. Quatro das partículas elementares seriam, em princípio, suficientes para construir o mundo que nos rodeia: a quarks up e down, o elétron eo neutrino do electrão.
Os outros são instáveis e decaem para chegar a estas quatro partículas.

N.B.: O modelo padrão não descreve a quarta interação: interação gravitacional.

Imagem: A tabela das partículas elementares do modelo padrão classifica, férmions, constituintes da matéria e os bósons.