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11.1: Prelúdio da Física e Cosmologia de Partículas

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    Logo no início deste texto, discutimos a grande variedade de escalas que a física engloba, desde as menores partículas até a maior escala possível — o próprio universo. Neste capítulo final, examinamos algumas das fronteiras da pesquisa nessas escalas extremas. A física de partículas lida com os blocos de construção mais básicos da matéria e as forças que os mantêm unidos. Cosmologia é o estudo das estrelas, galáxias e estruturas galácticas que povoam nosso universo, bem como sua história passada e evolução futura.

    Fotografia do detector ATLAS no Large Hadron Collider
    Figura\(\PageIndex{1}\): O Large Hadron Collider (LHC) está localizado a mais de 150 metros (500 pés) de profundidade na fronteira da Suíça e da França, perto de Genebra, Suíça. O LHC é a máquina mais poderosa já desenvolvida para testar nossa compreensão das interações elementares de partículas. Aqui é mostrado o detector ATLAS, que ajuda a identificar novas partículas formadas em colisões. (crédito: modificação do trabalho de Maximilien Brice, CERN)

    Essas duas áreas da física não estão tão desconectadas quanto você imagina. O estudo de partículas elementares requer enormes energias para produzir partículas isoladas, envolvendo algumas das maiores máquinas que os humanos já construíram. Mas essas altas energias estavam presentes nos estágios iniciais do universo e o universo que vemos ao nosso redor hoje foi moldado em parte pela natureza e pelas interações das partículas elementares criadas então. Lembre-se de que a física de partículas e a cosmologia são ambas áreas de intensa pesquisa atual, sujeitas a muita especulação por parte dos físicos (bem como dos escritores de ficção científica). Neste capítulo, tentamos enfatizar o que é conhecido com base em deduções de evidências observacionais e identificar ideias que são conjecturadas, mas ainda não comprovadas.