Matéria e interacções

Há uns dias pus aqui um post sobre antimatéria. Aqui vai mais uma reedição de um post de Janeiro de 2006 sobre os constituintes fundamentais que constituem a matéria e que medeiam as suas interacções.

Para percebermos de que é feito o nosso mundo temos de descer de escala e entrar pequeno mundo das partículas. Desde há muito que se procuram os tijolos elementares do nosso Universo, a unidade fundamental da qual tudo é feito. No entanto não existe ainda um consenso acerca de qual a sua natureza, e não há certezas de que essa unidade fundamental realmente exista.

Segundo o Modelo Padrão, compatível com os dados experimentais actualmente conhecidos, não existe apenas um tijolo mas sim quase uma centena de diferentes tijolos. Existe na realidade aquilo a que alguns físicos chamam “zoo de partículas”. Na realidade identificaram-se nos últimos anos nos aceleradores de partículas, a altas energias, quase tantas partículas como elementos químicos. Os físicos começaram a desesperar!

De acordo com o Modelo Padrão as partículas fundamentais existentes no Universo podem dividir-se em dois grandes grupos: os fermiões, partículas constituintes daquilo a que chamamos matéria; e os bosões, partículas fundamentais que asseguram a transmissão das forças da natureza.

Por sua vez a matéria pode ser agrupada em dois conjuntos, os quarks e os leptões. Os primeiros agregam-se para formar os hadrões, sendo os mais conhecidos o protão e o neutrão, os principais constituintes dos núcleos atómicos. Estes são constituídos por três quarks cada. Os leptões, ao contrário dos quarks, podem deslocar-se livremente. O electrão é o leptão mais conhecido, outros exemplos são o neutrino do electrão, o muão, o neutrino do muão, o tau e o neutrino do tau.

Os bosões, os responsáveis pela transmissão das forças, são o fotão (transportador da força electromagnética), o gluão (responsável pela força forte, que mantém os quarks unidos nos núcleos atómicos), o gravitão (que apesar de nunca ter sido observado, pensa-se ser o responsável pela transmissão da força da gravidade) e as partículas W+, W- e Z0 (responsáveis pela força fraca, à qual está associada a radioactividade).

As partículas fundamentais do Modelo Padrão não se esgotam aqui, tendo sido por exemplo deixadas de fora as antipartículas destas partículas. Existem ainda outros modelos que prevêm outros níveis fundamentais com propriedades radicalmente diferentes, como é o caso das várias Teoria de Cordas. Fica para outros "posts"!!

Bibliografia:
L'Antimatière, Gabriel Chardin.
In Search of Susy, John and Mary Gribbin.

O Código Cósmico. Heinz R. Pagels. Gradiva, Ciência Aberta 10.

Wikipédia: http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model

Imagem de topo (três quarks no interior de um hadrão), crédito: Jefferson Lab