Como detectar partículas?

Bom, já vimos como obter as partículas elementares, como elas são aceleradas e que precisamos colidir estas partículas com altas energias para poder investigar melhor o produto destas colisões.

Mas como então fazemos esta investigação? Aí é que entram os detectores. 

Os detectores de partículas são dispositivos especiais que as rastreiam, na maioria das vezes permitem que se reconstrua a trajetória das partículas produzidas pelas colisões.

Uma partícula que tenha carga elétrica, por exemplo, quando passa por um meio qualquer, ela ioniza os átomos deste meio quando interage com eles. Desta forma conseguimos saber se ela passou por ali e por onde ela passou exatamente.

Vocês já viram uma bola de plasma? Nos shoppings sempre tem em umas lojinhas na vitrine em exposição. Abaixo tem uma foto de uma delas. O que acontece nela? No centro da bola são produzidas cargas elétricas que se deslocam para as paredes de vidro. Dentro deste vidro há um gás e quando estes elétrons passam por este gás, ele é ionizado. Quando o gás tende a voltar ao seu estado inicial anterior à excitação, seus átomos emitem luz, que são estes raios bonitos que vemos na bola de plasma. Conseguimos ver então nestes raios, por onde os elétrons passaram, ou seja, sua trajetória.

 

Já para partículas neutras (que não tem cargas elétricas), não podemos contar com a ionização do meio por qual passam. Aí deve-se aplicar as leis de conservação de quantidade de movimento e de energia, o que possibilita deduzir por onde a partícula passou.

Basicamente o princípio de detecção é esse. É claro que os principais detectores do LHC (ATLAS, CMS, ALICE e LHCb) são bastante sofisticados e precisamos detalhar melhor o processo de detecção. 

Vamos falar sobre isso mais adiante ok?!

Prometo que até a prova de quinta-feira não vai ser postado nada de novo. 

Bons estudos!! Qualquer dúvida, postem em comentários, e as dúvidas serão respondidas ok?!

Referência Bibliográfica: 
PIETROCOLA, M. et al. Coleção Física em Contextos - Pessoal, Social e Histórico.São Paulo: FTD, 2010 - volume 3.