domingo, 20 de setembro de 2009

A festa dos Quarks

Murray Gell-Mann
Neste mês, o legendário físico teórico americano Murray Gell-Mann completa 80 anos.

Prótons e Nêutrons, indivisíveis ?
Em 1963, Gell-Mann propôs que, ao contrário do que se pensava na época, os prótons e nêutrons, as partículas que compõem o núcleo de todos os átomos, não eram indivisíveis, e sim formadas por partículas ainda menores.

Os quarks
Para batizar essa partícula ainda menor ainda menor, Gell-Mann usou uma palavra de um texto do esritor irlandês james Joice, denominou essas partículas de “quarks”. Um nome fictício bem apropriado, pois nem mesmo Gell-mann poderia ter imaginado o quão estranhos são os quarks.

400 a.C.
Já na Grécia antiga, os filósofos Leucipo e Demócrito haviam sugerido que tudo que existeno universo é composto de partículas minúsculas e indivisíveis, que chamaram de átomo (em grego – o que não pode ser cortado).

2.400 anos
Durante 2.400 anos, filósofos e mais recentemente físicos vêm procurando pelos tijolos fundamentais da matéria. Uma missão dos adeptos do reducionismo.

Missão reducionista
Tentar dividir entidades complexas em entidades simples e irredutíveis.

Indivisibilidades dos átomos
Até o final do século 19, achava-se que os átomos dos elementos químicos eram indivisíveis.

O Elétron e o Próton
Essa crença foi derrubada em 1897 quando o inglês J.J. Thomson mostrou que todos os átomos continham uma partícula ainda menor, o elétron. Alguns anos depois, Erneste Rutherford mostrou que a maior parte da massa de um átomo esta concentrada num volume mínimo no seu centro, o núcleo atômico. O integrante do núcleo, com carga elétrica positiva, para se contrapor a carga negativa do elétron, ficou conhecido como próton.

Em 1932 – Nêutron
James Chadwick, em 1932, mostrou que uma outra partícula integrava o núcleo, e de carga elétrica nula: o nêutron.

Elétron, Próton e Nêutron
Esse foi o trio de partículas que durante anos explicou a composição de todos os átomos da Tabela Periódica e bastaria para explicar a estrutura da matéria.

Avalanche de Partículas
Durante os anos 1940 e 1950, uma multidão de partículas foi encontrada, todas aparentemente elementares, isto é, indivisíveis. Isso gerou uma qyestão. Será que a Teoria anterior ( atomismo ) estava errada ?

Novas Partículas – Novos Comportamentos
Só que essas partículas (quarks) eram muito diferentes: tinham carga elétrica fracionária e não igual a do elétron e, para piorar, não podiam aparecer por si só. Viviam trancados ou confinados, dentro dos prótons, nêutrons e suas centenas de primos.

Quarks, “up e down”
Gell-Mann sugeriu que novas partículas existiriam, formadas de dois tipos de quarks, o “up e o “down”.

Prótons, Nêutrons e Quarks
Prótons e Nêutrons têm três quarks cada. Desde então, foram encontrados seis tipos de quarks.

É o fim do reducionismo ?

Os quarks são feitos de partículas menores ?

Teremos que aguardar as respostas, acompanhando a coluna escrita pelo professor Marcelo Gleiser – Professor de Física Teórica no Dartmouth College, em Hanover (EUA) e autor do lvro “ A Harmonia do Mundo”

Texto original publicado no jornal Folha de São Paulo – 20 de setembro de 2009 – Mais – Ciência