O Centro de Instrumentação e Física de Altas Energias (High Energy Physics and Instrumentation Center - HEPIC) é um centro de pesquisa do Departamento de Física Nuclear do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP) que desenvolve pesquisas atua na área de Física Experimental de Altas Energias. Essa área da física consiste no estudo experimental da estrutura mais básica e fundamental do Universo a partir de processos físicos altamente energéticos. O HEPIC, em particular, se dedica ao estudo de colisões entre partículas, de prótons a núcleos atômicos pesados, geradas em grandes aceleradores internacionais.
Os membros do HEPIC desenvolvem pesquisas tanto voltadas para a criação e aprimoramento da instrumentação científica usada nesses experimentos, como a simulação, análise e interpretação dos dados coletados nesses grandes aceleradores de partículas internacionais, utilizando técnicas avançadas de programação e inteligência artificial. O HEPIC tem como missão contribuir para o avanço do conhecimento básico e fundamental sobre a natureza da matéria, desenvolvendo para isso tecnologias utilizadas, principalmente, para a medida de radiações ionizantes, tanto em termos de sensores, da eletrônica associada e dos processos computacionais envolvidos na análise dos dados medidos, sempre buscando também desenvolver possíveis aplicações dessas tecnologias em outras áreas do conhecimento.
Física Nuclear de Altas Energias
A Física Nuclear de Altas Energias tem como objetivo estudar os diferentes aspectos da Cromodinâmica Quântica (QCD, do termo em Inglês, Quantum Chromodynamics), teoria desenvolvida durante os anos 1970 que descreve as interações fortes, força que mantém as partículas elementares ligadas dentro dos hádrons, e prótons e nêutrons presos dentro dos núcleos atômicos. Em especial, o HEPIC busca compreender as propriedades do chamado Plasma de Quarks e Glúons (QGP, da sigla em Inglês, Quark-Gluon Plasma), estado da matéria onde os quarks e glúons, constituintes dos prótons e nêutrons, deixam de estar confinados e as interações entre as partículas tornam-se mais complexas. A observação e caracterização desse plasma, além de ter importância para o entendimento detalhado das interações fortes, são também fundamentais do ponto de vista cosmológico. Acredita-se que o Universo encontrava-se em um estado similar a esse poucos instantes após o Big-Bang. Nesse caso, a investigação desse estado da matéria permite compreender mais detalhadamente a evolução do Universo primordial, sua expansão e hadronização. A investigação experimental de caracterização desse estado da matéria é feita com grandes aceleradores de íons-pesados a energias relativísticas, tais como o RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), nos EUA, e o LHC (Large Hadron Collider), na Suíça. Com esses instrumentos, é possível aquecer ou comprimir a matéria nuclear colidindo-se núcleos de elementos pesados, como o ouro ou o chumbo, a energias muito altas, criando as condições extremas necessárias para a análise dos estados mais complexos da matéria nuclear, como o QGP.
Física de Partículas
Em breve.
Instrumentação em Física de Altas Energias
Em breve.
