The God Particle, A particula de deus


Essa imagem incrível é só uma pequena parte da maior máquina já criada pelo ser humano, o acelerador de partículas Large Hadron Collier, construído sob a terra na França para tentar, como diz essa matéria da National Geographic, quebrar o código do mundo físico ou, como eles dizem no título, achar partícula Deus.

A PARTÍCULA DE DEUS

A matéria ainda guarda muitos segredos para os cientistas que ,há dezenas anos ,tentam desvendar o mecanismo pelo qual as mais ínfimas partículas dos átomos são dotadas de massa. Embrenhados em sofisticadas equações matemáticas, tentam decifrar o mistério que continua insondável e Peter Higgs propôs, em 1964, uma hipótese que continua por comprovar…. mas estamos a ir rápido de mais…..! Todos sabemos que a matéria é feita de moléculas e que estas são formadas por átomos. Por sua vez, estes são constituídos por uma núvem de electrões que giram, em várias órbitas, em torno de um núcleo composto de protões e neutrões, cuja massa é milhares de vezes superior à dos electrões. Mas há mais… ! Os neutrões e protões são formados pelos quarks . Estes são partículas elementares da matéria que nunca se podem observar de forma isolada , interagindo com as quatro forças fundamentais da matéria . Sem entrar em grandes detalhes, diremos que há vários tipos de quarks como o Top (com uma massa 350.000 vezes a do electrão ) , o Bottom,o Charm ,o Strange,o Up e o Down, todos eles de massa diferente. As quatro forças fundamentais da matéria que interagem com as partículas e alteram a sua identidade, energia ou movimento são: a força nuclear forte. a nuclear fraca ,a electromagnética e a gravitacional. Para além dos quarks ,há outras partículas da matéria chamadas leptões. Ao contrário dos quarks, podem ser detectadas de forma isolada. São leves, vulneráveis à força nuclear fraca e imunes á forte. Como exemplo de leptões temos: o electrão, o muão.o tau, e os neutrinos(electrónico, muónico e tautónico), todos de massas diferentes. Além das partículas de matéria (quarks e leptões) existem partículas de energia, os bosões. São exemplos de bosão: fotão, W+, W-, , gluão e os hipotéticos gravitão e bosão de Higgs. Os bosões são mediadores que permitem a transmissão de cada uma das forças fundamentais do Universo, a que já nos referimos um pouco vagamente. Voltemos então a essas forças: Força nuclear forte—actua sobre os quarks para formar protões, neutrões e outras partículas. É muito intensa e de curto alcance, mantendo os protões e neutrões coesos no núcleo. A sua partícula mediadora é o gluão . Força nuclear fraca—Actua sobre quarks e leptões e o seu efeito mais conhecido é a transformação de um neutrão em um protão, com emissão de um electrão e de um neutrino. Manifesta-se na radioactividade.Os seus mediadores são os bosões W+,W- e Zº.Força electromagnética-—Actua sobre partículas electricamente carregadas, sem alterar a sua identidade. Faz com que cargas iguais se repilam e cargas diferentes se atraiam. Tem longo alcance e o seu mediador é o fotão. Força gravitacional—-Age sobre partículas com massa.Tem longo alcance e pensa-se que a sua partícula mediadora seja o hipotético gravitão. Posto isto, chega-se a um quebra-cabeças; os físicos ao desenvolverem este novo modelo de átomo com as partículas e mediadores , atrás referidos, exigem que a massa de todas elas seja nula. Se a massa das partículas tem de ser nula, como é que se entende que a matéria, formada por átomos, tenha massa? Uma tentativa de explicação foi dada por Peter Higgs ao afirmar que o espaço deve ser atravessado por uma força que pode influenciar as partículas nele existentes que assim adquiririam massa. Essa força deve ser mediada por um bosão a que já chamaram bosão de Higgs ou partícula de Deus. Esta ideia colide com a nossa intuição, já que sempre consideràmos a massa como propriedade intrínseca da matéria mas, para os físicos de partículas não é assim. Eles explicam o facto da seguinte maneira : imaginemos uma grande sala cheia de adeptos do futebol.( a sala representa o espaço ocupado pelo campo de Higgs)De repente, entra por uma porta o Cristiano Ronaldo (simboliza a partícula). A presença do jogador gera uma perturbação que se propaga à medida que ele se desloca pela sala e atrai adeptos que se juntam á sua volta, dificultando-lhe a deslocação. Voltemos a falar de partículas; a resistência que a partícula sofre no seu movimento de atravessamento do campo de Higgs, confere-lhe massa. Atente-se na célebre fórmula da Teoria Geral da Relatividade de Einstein E=m.c2 em que massa e energia são convertíveis uma na outra, tudo dependendo do quadrado da velocidade C.. Por tudo aquilo que já descrevemos ,os físicos decidiram, no ano 2000 , construir um enorme acelerador de partículas, a mais potente máquinq alguma vez sonhada, para provar a existência do bosão de higgs. Este LHC (large hadron collider) está instalado num tunel com 27 kms de circunferência, construído na Suissa e pertencente ao

(Fotografia aérea do acelerador do CERN com os seus 27 Kms de perímetro

)

CERN (centro europeu de pesquisa nuclear).

(vista do acelerador do CERN no interior do tunel)

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