Desde a década de 1960 que se detectam na Terra partículas carregadas com energias (prótons e núcleos atômicos) que podem chegar a 10^{20} eV, comumente chamados de UHECRs (Ultra-high Energy Cosmic Rays). Nosso conhecimento acerca de tais partículas avançou enormemente nas últimas décadas, graças principalmente aos dados coletados por grandes observatórios terrestres. Todavia, diversas questões ainda se encontram em aberto com respeito aos mecânismos exatos de produção e aceleração de tais partículas. Nessa apresentação, faremos uma revisão de conceitos fundamentais para a o estudo de UHECRs com foco: a) nos processos relevantes que acredita-se estejam em ação nas fontes astrofísicas de produção; b) na física de partículas relevante para o entendimento do transporte de partículas carregadas ultra-energéticas pelo meio interestelar, que envolve a perda de energia tanto por interação com campos de radiação (das microondas até o infravermelho) quanto por resfriamento adiábatico num universo em expansão.
A manipulação do estado magnético da matéria numa escala de tempo cada vez mais curta é um tema de muito interesse na atualidade. Entre todos os métodos de se alterar o estado magnético, a exposição da matéria a pulsos luminosos é o método mais rápido - na realidade, é um método denominado "ultra-rápido", pois ocorre numa escala de tempo inferior ao nanossegundo. Nesta palestra serão discutidos os processos físicos pelos quais a interação luz-matéria pode modificar o estado magnético em três materiais diferentes: cristais magnéticos, nanoestruturas de átomos artificiais, e compostos moleculares. Modelos quânticos serão discutidos para descrever o processo de interação luz-matéria que resulta na modificação do estado magnético em cada caso. Estes modelos são testados através de experimentos realizados no Laboratório de Magneto-Óptica e Óptica Não-Linear, no IF.
Palestra 3: Airton Deppman
Uma das idéias mais originais e frutíferas da Física Nuclear de Altas Energias foi a de auto-consistência termodinâmica, ou bootstrap idea, proposta por Rolf Hagedorn nos anos 60 do século passado. Com ela Hagedorn formula toda a termodinâmica de sistemas hadrônicos no limite de altas energias. Entre as consequências posteriores desse trabalho está a possibilidade de uma transição de fase da matéria hadrônica entre as fases confinada e desconfinada, o que deu início à procura pelo plasma de quark-gluon, um dos principais objetos de estudo da Física de Altas Energias atual. Nesta palestra será mostrado como essa idéia surgiu e como ela foi utilizada para formular uma teoria termodinâmica completa. Também exploraremos as consequências da teoria de Hagedorn e suas limitações, bem como possibilidades de sua utilização para explicar os dados recentes obtidos no LHC, ou aplicações no estudo de estrelas de nêutrons.
Palestra 4: Maria Teresa Lamy
Biofísica Molecular: a Física usada para a compreensão da atividade de moléculas biológicas
Cada vez mais, técnicas e modelos físicos são usados, ou desenvolvidos, para uma melhor compreensão de sistemas de interesse biológico. Esses estudos estão dentro de um amplo campo chamado Biofísica ou Física Biológica. Eles vão desde a análise do desenvolvimento de populações, passando pelo estudo de seres vivos e o funcionamento de órgãos complexos, até o estudo nanoscópico da estrutura e dinâmica de biomoléculas. É neste último grupo que se coloca a Biofísica Molecular, sobre a qual falaremos. Serão apresentados, e discutidos, vários trabalhos desenvolvidos no Grupo de Biofísica do IFUSP, onde o uso de várias técnicas físicas tem permitido uma melhor compreensão da estrutura e funcionamento de biomoléculas.
Palestra 5: Carlos Eduardo Fiore dos Santos
Transições de fase e fenômenos críticos: Aspectos gerais
Transições de fase de fenômenos críticos ocorrem numa enorme variedade de sistemas físicos, dentre eles materiais magnéticos, cristais liquidos, dinâmica de populações, modelos para estudo de epidemias e outros. Nesse seminário abordaremos as principais características sobre transições de fase, abrangendo sistemas em equilíbrio termodinâmico, que são descritos por uma Hamiltoniana. Apresentaremos também diferentes abordagens tipicamente utilizadas para seus estudos.
Palestra 7: Felix Guillermo González Hernández
Spintrônica: uma visão para a eletrônica do futuro baseada em spins
Até recentemente, o spin do elétron foi ignorado na eletrônica baseada na carga. Uma nova tecnologia tem emergido onde o spin do elétron, e não a carga, transporta a informação. A spintrônica oferece diversas oportunidades para unir a eletrônica, fotônica, e o magnetismo levando a dispositivos multifuncionais como spin-FETs, spin-LEDs, etc. O sucesso destas aplicações depende de um profundo entendimento e engenharia das interações do spin em materiais de estado sólido. Nesta palestra mostrei um pouco da historia dos dispositivos semicondutores, e o tipo de física que estudamos experimentalmente para construir esta nova tecnologia.
Palestra 9: Luis Gregório Dias da Silva
"Mais é diferente": sistemas quânticos de muitos corpos em Física da matéria condensada.
Em um influente artigo publicado na revista Science em 1972, Phil Anderson (premio Nobel de Física de 1977) escreveu o seguinte: "O comportamento de grandes e complexos agregados de partículas elementares não pode ser entendido em termos de uma simples extrapolação das propriedades de algumas poucas partículas." e que, por conta disso, "a cada nível de complexidade, propriedades completamente novas aparecem e o entendimento desses novos comportamentos requer pesquisa que considero de natureza tão fundamental quanto qualquer outra."
Nesta palestra, apresentaremos exemplos de sistemas físicos de matéria condensada em que esse conceito de que "mais é diferente" é indissociável das evidências experimentais. O primeiro exemplo é o fenômeno da supercondutividade, descoberto em 1911 e que até hoje nos revela supresas. Um outro exemplo é o efeito Kondo, originalmente observado em metais na década de 30 e "redescoberto" no final dos anos 90 em uma vasta gama de sistemas nanoscópicos.
Palestra 10: Lucy Assali
A Pós-Graduação no IFUSP
O Curso de Pós-graduação em Física da USP objetiva formar profissionais qualificados para atuarem nas mais diversas áreas da física e em áreas multi e interdisciplinares. A formação oferecida aos pós-graduandos procura desenvolver o raciocínio, a criatividade e a flexibilidade intelectual para que possam lidar com a evolução das áreas do saber e participar de forma ativa na geração de conhecimentos e na inovação tecnológica.
As atividades de pesquisa desenvolvidas na nossa pós-graduação abrangem áreas diversas, que vão da cosmologia à biofísica, da física do meio ambiente à ciência dos materiais. Quase todas as áreas do nosso ramo da ciência estão cobertas: física nuclear, física da matéria condensada, óptica, biofísica, física atômica e molecular, física matemática, física de plasmas, cosmologia, partículas e campos, mecânica estatística, física aplicada e instrumentação, etc.
Palestras 11 e 12: Giancarlo Brito
Apresentação de Ferrofluídos e Síntese
Palestra 13: Henrique de Melo Jorge Barbosa
Aerossóis, Nuvens e Convecção
Palestra 14: Rubens Lichtenthäler
Física Nuclear: da linha de estabilidade aos Núcleos exóticos
A física nuclear passou por uma transformação profunda ao longo das últimas décadas, devido à possibilidade de se produzir feixes de núcleos fora da linha de estabilidade. Na década de 1960, aproximadamente 1200 nuclídeos eram conhecidos e, atualmente, entre 3000 e 4000 já foram produzidos em laboratório, permitindo uma investigação experimental das propriedades destes núcleos.
Alguns destes núcleos apresentam propriedades surpreendentes e inusitadas, como a formação de enormes halos de neutrons (núcleos exóticos). Além disso, há exemplos de núcleos que apresentam uma estrutura de 3 corpos, possibilitando o estudo destas forças em sistemas físicos reais.
A descoberta dos núcleos exóticos, teve também grande impacto em outras áreas como a Astrofísica Nuclear, especialmente nos modelos de evolução de estrelas massivas como supernovas, e na síntese de elementos pesados no universo.
Neste seminário, apresentaremos uma visão atual da física nuclear, seu desenvolvimento, e recentes descobertas e desafios.
Palestra 15: Fuad Daher Saad
Show de Física
O Show de Física constitui-se de uma série de demonstrações abordando diversos assuntos interessantes sobre a Física. Supervisionados por um professor coordenador, monitores treinados fazem uma apresentação lúdica, divertida, dinâmica, envolvente e interativa, permitindo que os alunos contextualizem, ampliem e estimulem o seu perfil científico.