Antes do século XIX, os cientistas não tinham muita ideia sobre o universo subatômico, que atualmente é um dos temas centrais de estudo na física quântica. Desde então, os físicos começaram a compreender mais sobre as partículas subatômicas e as partículas fundamentais do universo.
Com a evolução tecnológica da sociedade, os cientistas começaram a perceber que o mundo não era apenas aquilo que podíamos observar com os nossos olhos. Inclusive, existe muito mais no que não conseguimos ver do que naquilo que conseguimos.
A partir desse avanço, a comunidade científica descobriu que tudo ao nosso redor existe graças às partículas fundamentais, que formam os blocos de construção da matéria. Apesar de algumas dessas partículas não possam ser observadas diretamente, seus efeitos são comprovados em experimentos.
Elas são tão essenciais para o universo em que vivemos que, sem suas interações, não existiriam a humanidade, a Terra ou mesmo o cosmos como o conhecemos. Por isso, os cientistas consideram tão importante se aprofundar no tema e entender as características e detalhes dessas partículas fundamentais.
“As partículas fundamentais possuem propriedades como carga elétrica, spin, massa, magnetismo e outras características complexas, mas são consideradas pontuais. Todas as teorias da física de partículas envolvem a mecânica quântica, na qual a simetria desempenha um papel fundamental”, é descrito na enciclopédia Britannica.
O que são as partículas fundamentais?
A primeira partícula fundamental descoberta pela ciência foi o elétron, em 1897, pelo físico britânico Joseph John Thomson. O pesquisador realizou experimentos com tubos de raios catódicos e mostrou que o átomo não era indivisível, como se acreditava na época.
Além disso, a descoberta foi revolucionária para a física e abriu caminho para o estudo das partículas subatômicas e da física de partículas.
Segundo o Modelo Padrão da Física de Partículas, elas são chamadas de fundamentais porque não podem ser divididas em partículas menores. Os físicos separam essas partículas em duas categorias: férmions e bósons. Os férmions formam a matéria, enquanto os bósons são responsáveis por mediar as forças fundamentais do universo.
Quais são as partículas fundamentais?
As partículas de matéria (férmions) são divididas em duas categorias: quarks, que formam prótons e nêutrons, e léptons, como o elétron. Existem seis quarks e seis léptons, organizados em três gerações, com dois tipos de partículas em cada geração.
Férmions
São seis tipos de Quarks, divididos em três gerações:
- Primeira geração: Up e Down;
- Segunda geração: Charm e Strange;
- Terceira geração: Top e Bottom.
Os Léptons também são divididos em três pares:
- Primeira geração: Elétron e seu neutrino;
- Segunda geração: Múon e seu neutrino;
- Terceira geração: Tau e seu neutrino.
Bósons
Os bósons são partículas de força e tem relação com as forças fundamentais do universo; ou seja, são significativamente diferentes dos férmions. O Modelo Padrão da Física de Partículas afirma que os bósons são divididos em cinco:
- Fóton: responsável pela força eletromagnética;
- Glúon: referente a força nuclear forte;
- Bósons W e Z: media a força nuclear fraca;
- Bóson de Higgs: uma partícula associada à massa das partículas fundamentais.
De qualquer forma, é importante destacar que, apesar de os cientistas já terem compreendido muitas características e detalhes sobre as partículas fundamentais, eles continuam tentando desvendar toda a sua importância para a ciência.
“Embora o Modelo Padrão seja atualmente a melhor descrição do mundo subatômico, ele não explica o quadro completo. A teoria incorpora apenas três das quatro forças fundamentais, omitindo a gravidade. Existem também questões importantes que ela não responde, como “O que é a matéria escura?““, é descrito em uma publicação da Organização Europeia para a Investigação Nuclear (CERN).
Ou seja, sabemos que elas são essenciais, mas quais são todos os processos fundamentais nos quais estão envolvidas? A busca por respostas continua.
Mantenha-se atualizado sobre física aqui no TecMundo. Se desejar, aproveite para entender como o condensado de Bose-Einstein explica o quinto estado da matéria. Até a próxima!