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Modelo de quarks e sistemas multiquarks/ Quark model and multiquarks systems

Silva, Cristiane Oldoni da; Natti, Paulo Laerte
2007-01-01

Resumo em português A descoberta de muitas partículas, especialmente nos anos 50, com o surgimento de novos aceleradores, causou a busca por um modelo que descrevesse de forma simplificada o conjunto de partículas conhecidas. O modelo de quarks, baseado nas estruturas matemáticas da teoria de grupos, forneceu no início dos anos 60 uma descrição simplificada da matéria hadrônica conhecida, propondo que três partículas, chamadas quarks, dariam origem a todos os hádrons observados. E (mais) ste modelo foi capaz de prever a existência de partículas posteriormente detectadas, confirmando sua consistência. Extensões do modelo de quarks foram implementadas no início dos anos 70 com o objetivo de descrever partículas observadas que eram estados excitados das partículas fundamentais e outras que apresentavam novos números quânticos (sabores). Recentemente, estados exóticos do tipo tetraquarks e pentaquarks, chamados também de sistemas multiquarks, já previstos pelo modelo de quarks, foram observados, o que renovou o interesse na forma como os quarks estão confinados dentro dos hádrons. Neste artigo apresentamos uma revisão do modelo de quarks e uma discussão sobre estes novos estados exóticos. Resumo em inglês The discovery of many particles, especially in the 50's, when new accelerators appeared, motivated the searching for a model that would describe in a simple form the whole of known particles. The quark model, based in the mathematical structure of group theory, provided in the beginning of the 60's a simplified description of hadronic matter already known, proposing that three particles, called quarks, would originate all the observed hadrons. This model was able to previ (mais) ew the existence of particles that were later detected, confirming its consistency. Extensions of the quark model were made in the beginning of the 70's, focusing in describing observed particles that were excited states of the fundamental particles and others that presented new quantum numbers (flavors). Recently, exotic states like tetraquarks and pentaquarks, also called multiquarks systems, predicted by the model, were observed, what renewed the interest in the way how quarks are confined inside the hadrons. In this article we present a review of the quark model and a discussion on the new exotic states.

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A física dos quarks e a epistemologia/ Quark physics and epistemology

Moreira, Marco Antonio
2007-01-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho é o de apresentar, conceitualmente, a física dos quarks como um assunto acessível e motivador que ilustra, de maneira inequívoca, a relação teoria e experimentação em física. Conta-se a história dos quarks e utiliza-se essa história para exemplificar questões epistemológicas. Ao longo dessa narrativa, em nenhum momento faz-se uso de imagens de partículas elementares porque acredita-se que, nessa área da física, as imagens apenas r (mais) eforçam obstáculos representacionais mentais que, praticamente, impedem a aprendizagem significativa. Resumo em inglês The purpose of this paper is to present, conceptually, the physics of quarks as an accessible and motivating subject that shows unequivocally the relationship between theory and experimentation in physics. The quarks' story is told and this story is used to exemplify epistemological issues. Throughout this narrative images are never used because of the author's belief that in this area of physics the use of images may just reinforce mental representational obstacles that can almost hinder meaningful learning.

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A Eterna Busca do Indivisível: do Átomo Filosófico aos Quarks e Léptons/ The eternal search for the indivisible: from philosophical atom to quarks and leptons

Caruso, Francisco; Oguri, Vitor
1997-06-01

Resumo em inglês The fascinating search of the inner boundaries of the Universe, has been entangled, since the birth of greek philosophy 25 centuries ago, with the main epistemological changes in the History of Science. This paper does not intend to present a systematic description of the discovery of the elementary particles. By stressing the main achievements of the knowledge of matter's structure and their dependence on symmetry arguments, it is argued that even considering profound di (mais) fferences in each historical period, there is a paradgima of atom shared by Chemistry and Particle Physics. This text could help High School Teachers of Chemistry and Physics, as well as motivate them, in the challenge of explaining to their pupils how the idea of atom evolved.

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Um modelo para interações entre quarks: a redução não-relativística em modelos de potenciais/ A model for quark interactions: the nonrelativistic reduction in potential models

Bernardini, Alex Eduardo de
2003-09-01

Resumo em português Modelos fenomenológicos de potenciais têm proporcionado resultados extremamente satisfatórios na descrição dos hadrons ordinários, mais especificamente no caso dos estados ligados quark-antiquark (mésons). Neste trabalho estudamos os principais aspectos na construção das interações em um estado ligado quark-antiquark proporcionando a obtenção das ferramentas genéricas para o estudo de modelos de potenciais. Analisamos os aspectos importantes na escolha do tr (mais) atamento de maior concordancia com a dinâmica de interação das partículas, considerando os aspectos relativísticos bem como as possibilidades de uma aproximação não-relativística. Inicialmente a cromodinamica quântica (QCD) "macia" é empregada para determinar os termos do potencial efetivo estabelecendo o termo assintótico Coulombiano decorrente da aproximação pela troca de um glúon. Ao mesmo tempo, um termo linear de confinamento e introduzido em concordância com a QCD e com a prescrição fenomenológica. Finalizando, discutimos as possibilidades gerais para o desenvolvimento de um modelo de potencial. Resumo em inglês Phenomenological potential models have provided extremely satisfactory results on description of ordinary hadrons, more specifically in the case of quark-antiquark bound states (mesons). In this work we study the main aspects in the construction of quark-antiquark interactions just providing the generic tools for potential model study. We analyze the important aspects in the choice of the treatment in good agreement with the dynamics of interacting particles, attempting t (mais) o relativistic aspects as well as to the possibilities of nonrelativistic approximation. Initially the "soft QCD" is employed to determine the effective potential terms establishing the asymptotic Coulomb term from one gluon exchange approximation. At the same time, a linear confinement term is introduced in accordance with QCD and phenomenological prescription. At the end, we discuss the general developing possibilities of a potential model.

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Interação forte e eletromagnetismo/ Strong interaction and electromagnetism

Silva, P.R.
2008-09-01

Resumo em português A interação nuclear forte é estudada através de algumas ferramentas do eletromagnetismo clássico. São estimadas a constante de acoplamento forte e o "campo elétrico forte" (em termos de um campo elétrico equivalente), no interior do núcleon (próton ou nêutron). A pressão do vácuo sobre a fronteira do núcleon é também avaliada. Discute-se brevemente o confinamento dos quarks. Na análise são ainda utilizadas versões simplificadas do modelo de sacola do MIT. Resumo em inglês The basic structure of the classical electromagnetism is used as a means to study the strong interaction. The strong coupling constant and the strong field (expessed in terms of an equivalent electric field) inside the nucleon (proton or neutron) are estimated. It is also evaluated the vacuum pressure on the boundary of the nucleon. Quark confinement is briefly discussed. Simplified versions of the MIT bag model are also considered in the present treatment.

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