Avatar e as partículas elementares

Do que será que tudo e todas as coisas são formadas? O que é elementar em tudo que existe? Desenhos e filmes,sejam de ficção ou não, já retrataram o tema. Muitas civilizações e culturas  criaram diversas crenças e teorias para explicar tal mistério. Mas hoje,veremos como a ciência nos explica essas questões que sempre estiveram na mente humana. 

Não sendo uma exclusividade do desenho “Avatar” e do mundo de Aang, civilizações passadas acreditavam que o mundo era formado por quatro elementos tidos como elementares ( primários, básicos ou essenciais), são eles: Terra, Fogo, Água e Ar.

No século 5 a.C., um filósofo grego chamado Empédocles, criou e formalizou a Teoria dos quatro elementos. 

Por volta de 350 a.C., outro filósofo grego muito conhecido, Aristóteles, retomou essa ideia e acrescentou que cada um desses elementos tinha um devido lugar e procurava permanecer nele ou encontrá-lo. Essa ideia ficou conhecida como Princípio dos Lugares Naturais. Aristóteles também acreditava que os corpos celestes eram formados de éter.

Além disso, a teoria dizia que certas qualidades das substâncias as associavam aos quatro elementos. Por exemplo, associadas ao fogo estão as qualidades “seco” e “quente”. Acreditava-se que era possível então um elemento transformar-se em outro com a remoção ou a adição dessas qualidades.

O que fazia muito sentido na época tornou-se ultrapassado com o avanço da ciência e do método científico.

Se não somos feitos de Terra, Fogo, Água e Ar, somos feitos de quê? O que é elementar a toda matéria?

Mais antiga do que pensamos, a concepção de que somos feitos de átomos existe há 2400 anos e foi proposta por Leucipo e Demócrito, também filósofos gregos. Eles diziam que o universo era formado por partículas indivisíveis e a palavra átomo, com etimologia  de origem grega diz : a=não, tomo= divisão, assim: algo que não pode ser dividido. 

Acreditava-se que a matéria era composta por minúsculas partículas elementares, que possuíam várias formas e tamanhos e a associação das partículas elementares formavam as diferentes substâncias que existem na natureza, cada uma delas com formatos e características diferentes.

Porém, com o passar dos anos essa concepção também ficou para trás. Somos feitos de átomos sim, mas descobriu-se que eles não são as nossas partículas elementares. 

Mas afinal, quais são então? 

Segundo a física quântica, explicada pelo Modelo Padrão, o universo é formado por sete partículas elementares.

A primeira é o NEUTRINO. São partículas minúsculas quase sem massa, sendo a forma de matéria mais leve que existe, e que interage pouquíssimo com outras partículas, também  conhecidas como Partículas Fantasmas. Quando os prótons são transformados nos nêutrons, ou ao contrário, os neutrinos surgem dentro do núcleo atômico. Eles vêm da sobra de energia dessas transformações e são encontradas do lado de fora dos átomos.

A segunda partícula fundamental é o  ELÉTRON. Muito conhecido na engenharia elétrica, ele é encontrado na periferia dos átomos, na chamada de eletrosfera. Com sua carga negativa, são utilizados em várias invenções e várias tecnologias. O elétron foi a primeira partícula subatômica a ser descoberta, em 1987, e é a única partícula antiga a se manter como elementar.

Os próximos são os QUARKS. Eles constroem os prótons e nêutron. Os quarks só podem ser encontrados em grupos de três, nunca se observou um quark sozinho. Eles possuem um tipo de “carga” denominada cor, podendo ser azul, vermelha ou verde. Os três quarks ficam trocando de cor o tempo todo e ficam sempre juntos devido a uma força muito forte que é formada por uma partícula denominada GLÚON.

Os glúons circulam de quark em quark trocando a suas cores, mantém livres os quarks que estão no centro do grupo e atrai os quarks que se afastam. A força que o glúon forma é a mais poderosa do universo e é conhecida como Força Nuclear Forte e ela mantém o núcleo do átomo organizado. Porém, algumas vezes o átomo se desfaz, como no caso da fissão nuclear, liberando radioatividade. Essa radioatividade é causada por outra partícula, os BÓSONS DA FORÇA FRACA. 

Os Bósons são partículas grandes e pesadas, que expulsam partículas de dentro do átomo (daí a radiação). No início do universo, associado a outras partículas, compunham uma força chamada eletrofraca, que não existe mais. 

Outra partícula elementar importante é o FÓTON. Conhecido por formar a luz visível, carrega a segunda maior força: a eletromagnética, que é bilhões e bilhões de vezes mais poderosa que a força da gravidade e cerca de cem vezes mais fraca que a nuclear forte. Graças a essa força, tudo o que pensamos que estamos tocando, nada mais é que repulsão eletromagnética. Essa força também é a responsável por manter os elétrons em torno do núcleo e é ela quem comanda as ligações químicas dos átomos e moléculas. 

A última, porém não menos importante, é a partícula GRÁVITON. Teoricamente ela é responsável pela gravidade, porém até hoje, mesmo com a utilização dos aceleradores de partículas, nenhum físico conseguiu observá-la. Ela ainda é uma hipótese do modelo padrão, e é muito misteriosa. E de acordo com a ciência, talvez seja necessário entender outras teorias quânticas, como as supercordas, para achar e explicar essa partícula.

No geral, entender as partículas elementares nos ajuda a entender melhor tudo o que conhecemos e estudamos, nos ajuda a compreender os fenômenos físicos e abre os nossos olhos para o que pode vir a ser as próximas descobertas da ciência. 

Por Kássia Carvalho

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