Por dentro do átomo
O mundo da física de partículas é fascinante e repleto de descobertas revolucionárias. Neste post, vamos explorar o incrível universo que existe “por dentro do átomo” e entender como os cientistas investigam as partículas elementares que constituem a matéria e as forças fundamentais que governam o nosso universo.
Os blocos fundamentais
Átomos são as unidades básicas da matéria, mas o que está dentro deles? No coração de um átomo estão os núcleos, compostos por prótons e nêutrons.Os prótons têm carga elétrica positiva, enquanto os nêutrons são eletricamente neutros. Em torno do núcleo, encontramos os elétrons, que têm carga negativa e orbitam em camadas ao redor do núcleo.
A descoberta das partículas subatômicas
Durante o século XX, experimentos e avanços tecnológicos permitiram a descoberta de várias partículas subatômicas além dos prótons, nêutrons e elétrons. O acelerador de partículas, um poderoso instrumento utilizado pelos físicos, ajudou a revelar um vasto número de partículas elementares. No CERN o LHC acelera as partículas para velocidades próximas da luz e produz colisões à serem estudadas nos detectores: CMS, ATLAS, ALICE e LHCb .
Fonte: CERN.org
O Modelo Padrão
A teoria que explica as forças e partículas fundamentais que compõem toda a matéria que exite no Universo é denominada Modelo Padrão. Segundo esse modelo, existem 12 partículas elementares conhecidas, divididas em dois grupos: os férmions (quarks e léptons) e os bósons. Os quarks e léptons são as partículas que compõem a matéria, enquanto os bósons são partículas que mediam as interações entre elas; coisas são feitas por férmions e acontecem por causa dos bósons (Loos, P.).
Fonte: Jornal USP- Modelo Padrão
Os férmions
Os férmions são as partículas que constituem a matéria. Há dois tipos de férmions: os quarks e os léptons. Os quarks são encontrados no núcleo dos átomos, enquanto os léptons orbitam em torno do núcleo. Cada família de quarks e léptons possui dois membros, sendo que o elétron é o lépton mais conhecido.
Os bósons
Os bósons são as partículas responsáveis pela transmissão das forças fundamentais. O fóton é o bóson responsável pela força eletromagnética, que é a força que permite a interação dos elétrons com a luz. Outros bósons incluem o bóson W e o bóson Z, que mediam a interação fraca, e o gluão, que medeia a força forte, responsável pela coesão dos núcleos atômicos.
A interação das partículas
As partículas interagem umas com as outras através das forças fundamentais. Além da força eletromagnética, fraca e forte, existe também a gravidade, embora o Modelo Padrão não a inclua. A teoria da relatividade geral de Einstein descreve a gravidade em uma escala maior, enquanto o Modelo Padrão lida com as outras forças em uma escala subatômica.
A física de partículas nos permite explorar os mistérios do universo em uma escala subatômica. Com a ajuda de experimentos sofisticados e teorias avançadas, os cientistas têm desvendado os segredos que estão “por dentro do átomo”. Essa área da ciência continua em constante evolução, e suas descobertas podem nos levar a uma compreensão ainda maior do nosso universo e das leis fundamentais que o regem.
Profª. Ingrid Duarte
