Acontecimento : o que ocorre quando duas partículas colidem ou uma só partícula decai. As teorias de partículas prevêem as probabilidades de os vários acontecimentos possíveis ocorrerem quando são medidas muitas colisões ou decaimentos similares. Não podem prever o resultado de nenhum acontecimento único, i.e, isolado.

Aniquilação : processo no qual uma partícula colide com a sua anti-partícula correspondente e ambas desaparecem. A energia aparece sob outra forma, talvez como uma partícula diferente e a sua anti-partícula, talvez como muitos mesões, ou como um único bosão neutro, tal como um bosão Zº. As partículas produzidas podem ser qualquer combinação permitida pela conservação da energia e quantidade de movimento e de carga, para além de outras regras.

Anti-matéria : material composto por anti-fermiões. Definimos os fermiões que são comuns no nosso universo como matéria e as suas anti-partículas como anti-matéria. A assimetria do universo entre estas duas classes de partículas é um puzzle complexo para o qual ainda não possuímos uma explicação segura.

Anti-partícula : para cada tipo de fermião existe um outro tipo de fermião que tem exactamente a mesma massa, mas o valor oposto de todas as outras cargas (números quânticos). Esta é chamada anti-partícula. Por exemplo, a anti-partícula de um electrão é uma partícula de carga eléctrica positiva chamada positrão. Os bosões também têm anti-partículas, excepto aqueles que têm valor zero para todas as cargas, por exemplo, um fotão ou um bosão composto por um quark e o seu correspondente anti-quark. Neste caso, não há distinção entre a partícula e a anti-partícula; elas são o mesmo objecto.

Anti-quark : é a anti-partícula de um quark. Um anti-quark é identificado colocando uma barra sobre o correspondente quark (` d, ` u, ` s, etc).

Assimetria barião - anti-barião : a observação de que o universo contém muitos bariões mas poucos anti-bariões; um facto que requer explicação.

Barião : é um hadrão composto por 3 quarks. O protão (uud) e o neutrão (udd) são ambos bariões. Podem também conter pares quark - anti-quark adicionais.

Bosão de Higgs : a partícula portadora da excitação quântica da força adicional necessária para introduzir massas de partículas no Modelo Standard. Ainda não observado.

Bosão W± : partícula portadora das interacções fracas. Está envolvida em todos os processos fracos com mudança de carga eléctrica.

Bosão Z⁰ : partícula portadora das interacções fracas. Está envolvida em todos os processos fracos em que não há mudança de sabor.

Bosões : partícula que tem um momento angular intrínseco(spin) medido em unidades de spin inteiro(spin = 0, 1, 2, ...). Todas as partículas são fermiões ou bosões. As partículas associadas com as interacções fundamentais são bosões. Partículas compostas de números pares de constituintes dos fermiões (quarks) são também bosões.

Calorímetro : dispositivo que mede a energia nele depositada (originalmente dispositivos para medir a energia térmica depositada, usando variações de temperatura; os físicos de partículas usam a palavra para qualquer dispositivo de medição de energia).

Câmara de muões : o nível externo de um detector de partículas capaz de registar traços de partículas carregadas. À excepção dos neutrinos sem carga, apenas os muões alcançam este nível a partir do ponto de colisão.

Carga : um número quântico transportado por uma partícula. Determina se a partícula pode entrar num processo de interacção. Uma partícula com carga eléctrica sofre interacções eléctricas; uma que tenha carga forte sofre interacções fortes, etc.

Carga eléctrica : é o número quântico que determina a participação das partículas nas interacções electromagnéticas.

CERN : é o principal laboratório acelerador internacional europeu, localizado em Genebra, Suiça, o Laboratório Europeu para Física de Partículas.

Colisionador : acelerador no qual dois feixes que se movem em sentidos opostos são orientados de forma a provocarem colisões de alta energia entre as partículas de um feixe e as do outro.

Confinamento : a propriedade das interacções fortes pela qual quarks e gluões nunca se encontram isoladamente mas apenas dentro de objectos compostos de cor neutra.

Conservação : quando uma quantidade (e.g., carga eléctrica, energia ou quantidade de movimento) é conservada, ou seja, é a mesma antes e depois de se dar uma reacção entre partículas.

Conservação de carga : a observação de que a carga eléctrica é conservada em qualquer processo de transformação de um grupo de partículas noutro.

Cor de carga : é o número quântico que determina a participação em interacções fortes; quarks e gluões têm cargas de cor não-zero.

Cor neutra : um objecto sem cor de carga. Para compostos de partículas com cor de carga, as regras de neutralização são complexas. Três quarks (bariões) ou um quark mais um anti-quark (mesão) podem ambos formar combinações de cor neutra.

Decaimento : processo no qual uma partícula desaparece e no seu lugar duas ou mais partículas diferentes aparecem. A soma das massas das partículas produzidas é sempre inferior à massa da partícula original.

Detector : qualquer dispositivo usado para reconhecer a passagem de uma partícula. A reunião de tais dispositivos projectados para que cada um sirva um fim definido, permite aos físicos reconstruír os acontecimentos associados às partículas.

Detector de vértices : um detector colocado muito próximo do ponto de colisão numa experiência de colisão de feixes de forma que os traços resultantes do decaimento das partículas com tempo de vida curto produzidas na colisão possam ser reconstruidas com precisão e vistas a emergir a partir de um ponto (vértice) que é diferente do ponto de colisão.

Electrão (e) : é a partícula com massa, carregada electricamente, mais leve e, portanto, absolutamente estável.

Estável : não decai. A partícula é estável se não existem quaisquer processos nos quais uma partícula desaparece e no seu lugar surgem duas ou mais partículas diferentes.

Experiência de alvo fixo : experiência na qual o feixe de partículas proveniente de um acelerador é dirigido para um alvo estacionário (ou quase estacionário). O alvo pode ser um sólido, um recipiente contendo um líquido ou gás, ou um jacto de gás.

Experiências de colisão de feixes : experiências efectuadas nos colisionadores.

eV (electrão-volt) : é a energia ganha por um electrão quando é acelerado por uma diferença de potencial de um Volt.

Feixe : a corrente de partículas produzida por um acelerador normalmente agrupadas em "pacotes".

Fermião : qualquer partícula que tenha um momento angular intrínseco(spin) não inteiro (1/2; 3/2; ...), medido em unidades de spin. Como consequência deste momento angular especial, os fermiões obedecem a uma regra designada Princípio de Exclusão de Pauli, que afirma que dois fermiões que não podem existir no mesmo estado, no mesmo local e tempo. Muitas das propriedades da matéria comum são resultado desta regra. Os electrões, protões e neutrões são todos fermiões, assim como são todas as partículas fundamentais da matéria, quarks e leptões.

Fermilab : Fermi National Accelerator Laboratory em Batavia, Illinois (perto de Chicago), EUA. A sua designação tem origem no nome do pioneiro Enrico Fermi.

Fotão : a partícula portadora das interacções electromagnéticas.

Geração : conjunto constituido por um elemento de cada tipo de carga de quark e leptão, agrupados segundo a massa. A primeira geração contém os quarks up e down, o electrão e o neutrino electrónico.

Gluão (g) : é a partícula portadora das fortes interacções.

Gravitão : é a partícula portadora das interacções gravitacionais; ainda não foi observada directamente.

Hadrão : uma partícula formada por constituintes que sofrem forte interacção (quarks e/ou gluões). Estes incluem os mesões e bariões. Tais partículas participam em interacções fortes residuais.

Interacção : processo no qual uma partícula decai ou reage a uma força devida à presença de outra partícula (como numa colisão). Também usada com o sentido da propriedade implícita da teoria que causa tais efeitos.

Interacção electro-fraca : no Modelo Padrão, as interacções electromagnéticas e fracas estão unificadas; os físicos usam o termo ‘interacção electro-fraca’ englobando as duas.

Interacção electromagnética : interacção devida à carga eléctrica; inclui efeitos magnéticos que estão relacionados com as cargas eléctricas em movimento.

Interacção forte : é a interacção responsável pela união de quarks, antiquarks e gluões para formar hadrões. As interacções fortes residuais originam a força de coesão nuclear.

Interacção fraca : a interacção responsável por todos os processos nos quais o sabor muda, devido à instabilidade de quarks e leptões pesados, e partículas que os contêm. As interacções fracas que não mudam de sabor (ou carga) também são observadas.

Interacção gravitacional : é a interacção de partículas devida à sua energia-massa.

Interacção residual : interacção entre objectos que não são portadores de carga mas cujos constituintes têm carga. Apesar de algumas substâncias químicas envolverem iões electricamente carregados, muita da química é devida às interacções electromagnéticas residuais entre átomos electricamente neutros. A interacção forte residual entre protões e neutrões, devida às cargas fortes dos quarks que os constituem, é responsável pela ligação do núcleo.

Jacto : dependendo da sua energia, os quarks e gluões emergentes de uma colisão materializar-se-ão em 5 a 30 partículas (maioritariamente mesões e bariões). A uma energia elevada, estas partículas surgirão agrupadas nos chamados ‘jactos’, i.e, em grupos de partículas que se movem na mesma direcção, centradas no quark ou gluão original.

Leptão : um fermião fundamental que não participa em interacções fortes. Os leptões electricamente carregados são o electrão (e), o muão (m), o tau (t) e as suas anti-partículas. Os leptões electricamente neutros são chamandos neutrinos (n).

Leptão tau : o terceiro sabor de leptão carregado (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica -1. A sua massa é muito maior que a de qualquer outro leptão.

LHC : Grande Colisor de Hadrões (Large Hadron Collider), localizado no laboratório CERN, em Genebra, Suiça. O LHC faz a colisão de protões contra protões com uma energia de centro de massa de cerca de 14 TeV. Quando concluído no ano 2005, será o acelerador de partículas mais poderoso do mundo. Espera-se que desvende muitos dos segredos da física de partículas.

Linac : uma abreviatura de Acelerador Linear (Linear Accelerator), que consiste num acelerador sem curvatura.

Luminosidade : o número de partículas por centímetro quadrado por segundo gerado nos feixes das experiências de partículas de alta energia. Quanto mais intensa a luminosidade, maior o número de acontecimentos produzidos.

Massa : ver massa em repouso.

Massa em repouso : a massa em repouso (m) de uma partícula é a massa definida pela energia da partícula isolada (livre) em repouso, dividida por c². Quando os físicos de partículas usam a palavra "massa", referem-se sempre à "massa em repouso" (m) do objecto em questão. A energia total de uma partícula livre é dada pela expressão: E = SQR (p² c² + m² c⁴), onde p é a quantidade de movimento da partícula. Note-se que para p=0 a expressão simplifica-se dando origem à famosa equação de Einstein: E=m c². Para uma partícula genérica com massa e quantidade de movimento, pode também escrever-se na forma E= g m c², onde g = 1/ SQR (1-n²/c²). Alguma bibliografia sobre relatividade especial identifica gm como a "massa" de uma partícula g em movimento; esta definição não é usada na física de partículas. A quantidade E inclui a energia da massa e a energia cinética.

Mecânica quântica : as leis da física que se aplicam em escalas muito pequenas. O aspecto essencial é o facto de a energia, o momento e o momento angular,tal como a carga, existirem em pequenas porções designadas quantas.

Mesão : um hadrão composto por um número par de quarks. A estrutura básica da maioria dos mesões é um quark e um anti-quark.

Mesão k : um mesão contendo um quark estranho e um quark anti-up (ou anti-down), ou um quark anti-estranho e um quark up (ou down).

MeV : um milhão de electrão-Volts, onde um electrão-Volt é a energia ganha por um electrão quando é acelerado por uma diferença de potencial de um Volt.

Microonda : uma onda electromagnética com um comprimento de onda na ordem do mícron.

Modelo Padrão : nome dado pelos físicos à teoria das partículas fundamentais e suas interacções. É largamente comprovado e é geralmente aceite como correcto pelos físicos de partículas.

Muão (m): o segundo sabor do leptão carregado (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica -1.

Neutrão (n) : um barião com carga eléctrica zero; é um fermião com uma estrutura básica de dois quarks down e um quark up (unidos pelos gluões). A componente neutra de um núcleo atómico é composta por neutrões. Isótopos diferentes do mesmo elemento distinguem-se por possuírem números diferentes de neutrões nos seus núcleos.

Neutrino (n) : um leptão sem carga eléctrica. Os neutrinos participam apenas em interacções fracas e gravitacionais e, por isso, são muito difíceis de detectar. Existem três tipos de neutrinos conhecidos, que são muito leves e que podem mesmo ter massa zero.

Neutro : que tem carga igual a zero. A menos que especificado de outra forma, normalmente refere-se à carga eléctrica.

Nucleão : um protão ou um neutrão, i. e, uma das partículas que compõem o núcleo.

Núcleo : conjunto de neutrões e protões que forma o centro de um átomo.

Partícula : objecto subatómico com massa e carga definidas.

Partícula fundamental : é uma partícula sem sub-estrutura interna. No Modelo Padrão, os quarks, leptões, fotões, gluões, bosões W± e bosões Zº são fundamentais. Todos os outros objectos são compostos por estes.

Partícula subatómica : qualquer partícula pequena quando comparada com o tamanho do átomo.

Partícula virtual : uma partícula que existe apenas durante um instante extremamente breve. como intermediária num processo. A evolução de uma partícula virtual ou intermediária de um processo não podem ser observada directamente. Se fosse observada, seria possível pensarmos que a conservação da energia teria sido violada. Contudo, o Princípio da Incerteza de Heisenberg ( que pode ser escrito como D E· D t > h/2) permite uma aparente violação da conservação da energia. Se se observar apenas a partícula inicial que decai ( tal como um mesão com o quark c) e os produtos finais desse decaimento ( tais como s + n_e + e²), verifica-se que a energia é conservada.

A partícula virtual (como o W± ) existe por um período de tempo tão curto que nunca pode ser observada.

Pião (p) : o primeiro tipo de mesão em termos de massa; os piões podem ter cargas eléctricas ± 1 ou 0.

Plasma : um gás de partículas carregadas.

Positrão (e+) : a anti-partícula do electrão.

Princípio da incerteza : o princípio quântico formulado, pela primeira vez por Heisenberg, que afirma que não é possível saber exacta e simultaneamente a posição e a quantidade de movimento de um objecto. Existe, então, uma incerteza na energia D E e uma incerteza no instante D t (ver partícula virtual).

Princípio de exclusão : ver fermião.

Protão (p) : o hadrão mais comum, um barião com carga eléctrica (+1), igual e oposta à do electrão (-1). Os protões têm uma estrutura básica de 2 quarks up e um quark down (ligados por gluões). O núcleo de um átomo de hidrogénio é um protão. Um núcleo com carga eléctrica Z contém Z protões; o número de protões é o que distingue os diferentes elementos químicos.

Quanta : a menor porção discreta de qualquer quantidade.

Quark : um fermião fundamental que entra em interacções fortes. Os quarks têm carga eléctrica de 2/3 (up, charme, top) ou -1/3 (down, estranho, bottom) em unidades nas quais a carga do protão é 1.

Quark bottom (b) : é o quinto sabor de quark (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica -1/3.

Quark charme (c) : é o quarto sabor de quark (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica +2/3.

Quark down (d) : é o segundo sabor de quark (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica -1/3.

Quark estranho (s) : o terceiro sabor de quark (segundo as massas crescentes), com carga eléctrica -1/3.

Quark top : o último sabor mássico de quark, com carga eléctrica 2/3.

Sabor : nome usado para os diferentes tipos de quarks (up, down, estranho, charme, bottom, top) e para os diferentes tipos de leptões (electrão, muão, tau). Para cada sabor de leptão carregado há um correspondente sabor de neutrino. Por outras palavras, o sabor é um número quântico que distingue os diferentes tipos de quark/leptão. O sabor de cada quark e leptão carregado tem uma massa diferente. Para os neutrinos aínda não sabemos se têm massa ou que massas são essas.

Sincrotrão : um tipo de acelerador circular no qual as partículas se deslocam em grupos sincronizados, num raio fixo.

SLAC : Centro do Acelerador Linear de Stanford (Stanford Linear Acelerator Center) em Stanford, California, EUA.

Spin : momento angular intrínseco de uma partícula, dada em unidades de h ,a unidade quântica do momento angular, onde h = h/ 2p = 6,58 ´ 10 ^-34 Js.

Teoria quântica : a teoria que descreve as leis da física que se aplicam em escalas muito pequenas. O aspecto essencial é o facto de a energia, o momento e o momento angular, tal como a carga, existirem em pequenas porções designadas quantas.

Teoria unificada : qualquer classe de teorias que contenham o Modelo Padrão, mas que vão para além deste, prevendo mais tipos de interacções entre partículas com massas na ordem de 1000 GeV/c². Nas gamas de energias grandes comparadas com esta massa (vezes c² ) as interacções fortes, electromagnéticas e fracas são vistas como diferentes aspectos de uma interacção unificada.

Traço (pista) : o registo do percurso de uma partícula ao atravessar um detector.

Tracking : a reconstrução de um traço deixado num detector pela passagem de uma partícula.