No post de hoje estou colocando para vcs um artigo que escrevi a um tempo atrás para um site científico. Acredito que a linguagem está acessível e qualquer dúvida, gritem!
Abraços, Luz e Paz,
Eliane
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A Unificação da Física – O Sonho de Einstein
Por Eliane P. Serra Xavier
No artigo anterior falei do átomo e das partículas fundamentais. Como citei anteriormente, temos hoje na física o que chamamos de Modelo Padrão. Este modelo se refere às centenas de partículas subatômicas conhecidas, explicando o que é o mundo e o que o mantém unido. A palavra fundamental na física tem um significado muito importante. Quando dizemos, por exemplo, que uma partícula é fundamental, isto quer dizer que esta partícula não se subdivide em nenhuma outra partícula menor. Seria como se esta partícula tivesse sido colocada no Universo pelas próprias mãos do Criador. A partir das combinações entre estas partículas fundamentais todo o restante da matéria teria vindo a existir.
Assim como temos as partículas fundamentais temos também as interações fundamentais. Estas interações seriam também algo primordial, seguindo a mesma ideia de terem sido colocadas no Universo diretamente pelo Criador. Segundo o Modelo Padrão, o mundo é feito das partículas e o que o mantém unido são as quatro interações fundamentais, que são a Gravidade, a força Eletromagnética, a força Forte e a força Fraca.
A Gravidade é a mais conhecida no nosso dia a dia, pois estamos constantemente sentindo sua ação sobre nós (caso contrário eu não estaria sequer aqui sentada no computador, e sim hipoteticamente flutuando pelo espaço sideral). A força Eletromagnética também já faz parte da nossa rotina. Precisamos da eletricidade para praticamente tudo hoje em dia e sabemos muito bem como ela funciona. Todos sabemos que não devemos colocar o dedo numa tomada que levaremos um choque!
A força Forte e a força Fraca é que são as novidades, pois elas agem numa escala que não podemos ver diretamente. Elas são forças que agem dentro do átomo, entre as partículas subatômicas.
A força Forte atua dentro do núcleo atômico mantendo os prótons e nêutrons unidos. Sabemos que os prótons têm carga positiva e que os nêutrons têm carga nula. Imagine agora os vários prótons juntos dentro do núcleo atômico, a intensidade que teria a força de repulsão entre eles, já que os nêutrons não conseguem anular a carga positiva dos prótons. Vem a questão óbvia: por que o núcleo atômico não explode? Ele não explode devido à força Forte que mantém os prótons e nêutrons unidos formando o núcleo atômico, apesar de imensa força Eletromagnética de repulsão! Concluímos então que a força Forte é mais forte que a força Eletromagnética. Sim, ela realmente é mais forte, daí o seu “criativo” nome de força Forte.
Sabemos também, pelo artigo anterior, que dentro dos prótons e nêutrons existem outras partículas chamadas quarks. Os quarks são partículas fundamentais e aparecem em seis tipos. Dentro do próton temos três quarks, sendo dois quarks “up” e um quark “down”. Dentro do nêutron temos também três quarks, sendo dois quarks “down” e um quark “up”. Os outros quatro tipos de quarks não formam nenhuma matéria visível que temos no Universo, mas eles existem! A força Forte age como uma cola, grudando os quarks uns nos outros para formar os prótons e nêutrons e também grudando, consequentemente, os prótons e nêutrons uns nos outros para formar o núcleo. Os quarks que estão dentro de um próton se atraem aos quarks dentro do nêutron e também aos quarks dentro de todos os outros prótons e nêutrons do núcleo, mantendo assim o núcleo coeso.
A força Fraca atua dentro do átomo e ela é responsável por um fenômeno, que acontece entre as partículas, chamado de decaimento. Um decaimento atômico acontece quando uma partícula de um determinado tipo decai em partículas diferentes. Por exemplo, um quark “top” decai espontaneamente em outros tipos de quarks de menor massa. Um nêutron pode sofrer um decaimento no qual surgem um próton, um elétron e um antineutrino *.
Quando falei das partículas fundamentais no artigo anterior, citei as partículas transportadoras de força. Segundo o Modelo Padrão, para cada uma destas Interações fundamentais que vimos, a Gravidade, o Eletromagnetismo, a força Forte e a força Fraca, existe uma partícula mediadora do processo, que são as partículas transportadoras de força.
As partículas transportadoras da força Fraca são as partículas W +, W – e Z. A partícula transportadora da força Forte é o gluon, que tem esse nome para ficar associado a cola mesmo, pois estas partículas agem como “bolinhas de cola” grudando os quarks uns nos outros. A partícula transportadora da força Eletromagnética é o fóton e finalmente a partícula transportadora da Gravidade, que existe apenas teoricamente (ela não foi ainda observada em laboratório), é chamada de gráviton.
As partículas transportadoras de força são chamadas de bósons. O Modelo Padrão ainda é um modelo em estudo, ou seja, ele ainda está sendo construído e aperfeiçoado, em função das novas descobertas que vão acontecendo nos aceleradores de partículas.
A grande busca da Física nos dias de hoje seria a unificação destas quatro interações fundamentais. Este foi o sonho de Einstein, conseguir chegar a uma fórmula, uma equação única, de onde todas as outras forças e interações pudessem ser derivadas. Einstein trabalhou neste objetivo até o último de seus dias, mas não conseguiu alcançá-lo.
Temos hoje na física a Teoria das Cordas, ainda em construção, que tem este objetivo, de ser a Teoria de Tudo. Uma única teoria que explique tanto os fenômenos subatômicos, quando os fenômenos cosmológicos, indo do infinitamente pequeno ao incomensuravelmente grande. Uma Teoria Unificadora e final. Se os físicos alcançarão este objetivo é algo que ainda não temos como saber, mas com certeza muito avanço tecnológico e novas descobertas sobre nós mesmos e sobre o Universo surgirão desta busca!
*antineutrino é a antipartícula do neutrino.
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