Mario Novello
Há
diferentes hierarquias na caracterização das partículas microscópicas, algumas
vezes também chamadas de partículas elementares. Recentemente, físicos que
trabalham com altas energias iniciaram um procedimento de classificação
diferente do tradicional, sintetizado a seguir de maneira compacta para melhor
compreensão por parte dos leitores.
Nucleons (Próton e Nêutron) e Elétron
Prótons e elétrons são partículas fundamentais estáveis. Acredita-se que o
próton positivamente carregado não deixa de ser próton nunca: isto é, ele
jamais se desintegra em outras partículas. O mesmo fenômeno ocorre com o
elétron negativamente carregado. O outro importante elemento do átomo, o
nêutron, tem uma vida média baixa, da ordem de poucos minutos. Se ele aparece
nesse esquema isso se deve à sua importância na construção dos elementos
químicos do universo.
Méson-Sigma e Meson-Pi
São os responsáveis pelas interações da matéria hadrônica. O méson-Pi (ou píon)
foi identificado por Cesar Lattes, Occhialini e Powels. Os outros dois
cientistas receberam por essa identificação o Prêmio Nobel de Física.
Independentemente do interesse que esse prêmio possa ter, ainda hoje uma boa
parte da comunidade científica internacional considera-se injusta a ausência de
Lattes em Estocolmo. O méson-sigma foi identificado recentemente por cientistas
brasileiros.
Bósons Vetoriais
São os intermediários das interações fraca e eletromagnética. Foram detectados
quatro bósons vetoriais que se identificam pelas letras W(+), W(-), Z e gama.
Os dois primeiros são massivos e possuem carga elétrica. O bóson Z é neutro e
sem massa e o gama é o fóton. Os três primeiros são os responsáveis por
intermediar a interação fraca (a desintegração ou decaimento da matéria) e o
fóton é o intermediário da interação eletromagnética.
Neutrinos
Junto com o elétron forma uma família à parte chamada lépton e estão sempre
envolvidos nas interações fracas de desintegração. Além do estável elétron,
existem dois outros léptons chamados múon e tau. Cada um desses dois léptons,
assim como o elétron, dispõe de seu neutrino correspondente. Neutrinos podem
ter tido um importante papel na história da evolução do Universo. Em 1972 o
físico polonês B. Kuchowicz publicou uma importante resenha sobre o que chamou
de o papel cósmico dos neutrinos. Um capítulo especial desse trabalho foi
dedicado ao exame de uma possível dependência cósmica das interações fracas.
Essa relação do mundo microscópico com a evolução do Universo segue a linha
idealizada pelo físico inglês Paul Dirac e posteriormente defendida por César
Lattes e outros que propuseram uma dependência (espaçotemporal) de todas as
interações. Enquanto no caso das forças eletromagnéticas essa relação foi
tentada apenas pela caracterização da dependência da carga do elétron com sua posição
no espaço-tempo-proposta que ainda hoje se investiga – no caso das interações
fracas essa dependência poderia ter outra forma. Sabe-se que a interação fraca
viola paridade. Isso significa que aparece uma dependência nesses processos de
decaimento que se distinguem pela reflexão especular. Isto é, a desintegração
vista do lado de lá de um espelho, como diria Alice, não tem a mesma aparência
da que ocorre do lado de cá. Essa violação da paridade é uma característica
fundamental desse tipo de decaimento. A dependência cósmica a que me referi
antes significaria que esse processo de violação da paridade seria acumulativo,
dependente da evolução do Universo. Essa hipótese poderia ter relevância
cósmica nos momentos de alta condensação do Universo onde se deu o processo
chamado nucleossíntese de formação dos elementos químicos mais leves como o
hidrogênio e o hélio. Essa questão poderia também lançar luz sobre outra que
ainda hoje os cientistas não conseguiram resolver e que podemos simplesmente
caracterizar pela pergunta: por que, no Universo, existe mais matéria do que
antimatéria?
Sabemos que se o Universo fosse simétrico e, por exemplo, contivesse o mesmo
número de bárions (matéria convencional) e antibárions, deveríamos explicar por
que não se observa essa antimatéria. E, além disso, por que eles se separaram e
não se aniquilaram ao longo da história do Universo? O cosmólogo brasileiro
Ruben Aldrovandi examinou em sua tese de doutorado, na década de 70, a proposta
defendida pelo físico francês R. Omnès sobre a teoria simétrica
matéria/antimatéria no Universo, e desde então, têm aparecido várias propostas
para explicar a origem do excesso de matéria bariônica (basicamente, os
prótons) sobre os antibárions. O cientista russo A. Sakharov, que recebeu o
título de doutor Honoris Causa da Universidade de Lyon por seus trabalhos
relacionando o micro e o macrocosmos estabeleceu alguns critérios que deveriam
servir de guia para entender esse desbalanceamento dos bárions. Passaram-se já
mais de 50 anos e seu trabalho original ainda não foi implementado pelos
físicos. Esse é um dos problemas que o cientista russo V. Ginzburg, em 1970,
enumerou como uma das questões não resolvidas mais importantes da física e da
astrofísica e que ainda hoje desafia os físicos.
Hierarquia no Microcosmos
Como em um conto de ficção, o cientista russo M. A. Markov elaborou um cenário
para unificar o mundo micro e macro através da descrição da microfísica como se
o interior de uma partícula pudesse ser descrito como um universo de Friedmann que
se expande e colapsa. Markov conseguiu uma expressão formal capaz de descrever
modelos cosmológicos do tipo universos de Friedman com uma extensão analítica
para aquilo que poderíamos chamar de “seu exterior”, no qual esse universo
seria assimilado a uma estrutura elementar, um átomo ou uma partícula
elementar, espraiando-se em um meio exterior, o seu “environment”.
O mundo quântico passaria assim a ser representado como uma estrutura contínua.
Uma configuração assim não é tão exótica como parece à primeira vista. Em uma
interpretação da mecânica quântica proposta pelo físico francês Louis de
Broglie e desenvolvida anos depois pelo inglês-brasileiro David Bohm, a
estrutura básica do microcosmo pode ser interpretada como uma estrutura
contínua no espaço-tempo. A proposta de Markov, construída há mais de 30 anos,
não teve sequência maior e deixou apenas uma lembrança: a de que não sabemos
como representar, em termos cotidianos, o que se passa no interior do que
chamamos partícula elementar. A grande maioria dos cientistas considera essa
questão simplesmente como um nonsense, algo mal formulada.
Fonte: scientifamericambrasil.
