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Física XXI

Introdução à Física Contemporânea

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Física XXI

O livro

Neste pequeno e denso livro o autor faz uma síntese dos mais importantes tópicos de física dos séculos XX e XXI.
É um livro denso e que requer ser saboreado com tempo.
Como o autor sublinha, não deve ser lido apenas num sentido, mas será frequente a necessidade de parar, pensar e voltar para trás.
Os pilares do livro são a teoria da relatividade restrita e a mecânica quântica, dois paradigmas da física surgidos no início do século XX e que se tornaram a forma de pensar o mundo dos fenómenos desde as escalas dos quarks às galáxias, passando pela matéria condensada à nossa escala.
Efectivamente, é impossível compreender o nosso Universo sem a maestria destes dois pilares.
Nos nove capítulos que compõe este livro é-nos proposta uma viagem às várias paisagens e facetas do Universo que habitamos.
É uma viagem ricamente ilustrada e apoiada num número bastante de equações para cativar os formalmente mais dotados e não afastar os curiosos.
Creio que um livro como este é muito necessário na literatura científica em língua portuguesa e o leitor dará como muito bem empregue o seu tempo na leitura.
Nuno Peres, professor de Física, Universidade do Minho



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Índice

Prefácio

O espaço-tempo
1.1 Eventos e Intervalos
1.2 Velocidade no espaço-tempo
1.3 Momento-energia
1.4 A curvatura do espaço-tempo
O paradigma quântico
2.1 Introdução
2.2 Aleatoriedade intrínseca
2.3 Interferência
2.4 Entrelaçamento e correlação
2.5 Criptografia Quântica
2.6 Computação Quântica
2.7 Observáveis contínuos
A partícula quântica
3.1 A função de onda
3.2 Momento angular
3.3 Algumas soluções da equação de Schrödinger
Transições entre estados
4.1 Rotação
4.2 Vibração
4.3 Transições electrónicas
4.4 Sólidos
4.5 Plasmas
4.6 Corpo negro
O núcleo atómico
5.1 Estados excitados do núcleo
5.2 Principais formas de decaimento
5.3 Reacções em cadeia: fissão nuclear
5.4 Fusão nuclear
Partículas
6.1 Introdução
6.2 O protão
6.3 Antipartículas
6.4 Mesões e bariões
6.5 O Modelo Padrão
6.6 Oscilação de neutrinos
Interacções
7.1 Interacção forte
7.2 Interacção fraca
7.3 Resumo das interacções
7.4 Diagramas de interacção
Observações Cosmológicas
8.1 Algumas características das observações astronómicas
8.2 Princípio cosmológico
8.3 Homogeneidade e isotropia
8.4 Idade dos meteoritos
8.5 Paradoxo de Olber
8.6 Desvio para o vermelho
8.7 Radiação cósmica de fundo
8.8 Proporção dos elementos no Universo
O Big-Bang
9.1 Factor de escala e curvatura do Universo
9.2 Equações do movimento do Universo
9.3 O início
9.4 O Universo onde domina a radiação
9.5 O Universo onde domina a matéria
9.6 O destino do Universo
Apêndices
Transformações de Lorentz
Análise de Fourier
Ondas
Interferência
Ondas Estacionárias
Efeito Doppler
O modelo atómico de Bohr
Formulários
Coordenadas esféricas
Bibliografia
Índice alfabético