Desde a descoberta de que o átomo é divisível, contrariando o pensamento grego, a física tem se engendrado por caminhos minúsculos, difíceis de observar e muito, muito diferentes do que costumamos estudar.
A física de partículas estuda, como o nome já pode dar a pista, as partículas elementares dos materiais. No princípio, acreditou-se que os átomos eram as partículas fundamentais. Porém, dentro do seu núcleo encontramos nêutrons, prótons e elétrons. Desses, apenas o elétron continua sendo considerado elementar. Mas talvez, só por enquanto.
Já houveram diversos modelos atômicos! Quanto mais a tecnologia avança, mais podemos compreender como as menores partes da matéria são formadas.Fonte: Getty Images
Graças ao surgimento dos aceleradores de partículas, descobriu-se nos anos de 1968 que os nêutrons e prótons são formados por arranjos de partículas ainda menores, os quarks. Atualmente conhecemos seis quarks: up, down, bottom, top, strange e charm. Este último dá o que falar em matéria de peculiaridade.
Os charm quarks podem ser encontrados nos arranjos de prótons, mas são difíceis de serem detectados, pois necessitam de colisões de alta energia para poderem ser "liberados". Outro detalhe é que eles são mais pesados do que o próprio próton que constituem. Pense que você está fazendo um bolo e cada grão de farinha pesa mais do que o bolo em si.
Independentemente, os pesquisadores Murray Gell-Mann e Georg Zweig já haviam teorizado a existência dos quarks. A comprovação veio no final da década de 1960.Fonte: Getty Images
Mas no conjunto da obra, mesmo com os charm quarks estão presentes na estrutura dos prótons, ou de outras partículas, sua massa não causa alteração no peso total do elemento.
Essas interações, no mínimo curiosas, são campo de pesquisa da física quântica, que é responsável pelo estudo das interações entre as partículas e as forças que regem o mundo subatômico.
Na matemática da física de partículas, 2 + 2 é igual a -1.Fonte: Getty Images
Quarks e a receita da matéria
Para cada partícula não elementar, há um conjunto de quarks que as formam. Esses arranjos podem ser a união de dois, três e mais recentemente, encontraram uma partícula com quatro quarks!
Conforme a tecnologia avança, mais conseguimos observar os acontecimentos no estranho mundo subatômico, onde as leis da física clássica deixam de ter validade.
Quanto maior a energia e a tecnologia dos detectores, maiores podem ser os achados nas colisões de partículas.Fonte: Getty Images
Com mais tecnologia e maior energia disponível para os experimentos de colisão, maior serão as detecções e a capacidade de análise dos dados, deixando mais claras, ou não, as interações nesse mundo misterioso no interior da matéria.
Quer saber mais sobre física e fenômenos intrigantes? Então, confira o simulador quântico que pode solucionar um dos grandes mistérios da ciência. Para esse e outros conteúdos, continue acompanhando o TecMundo!
Fontes
