Matéria e Energia negativa.

Semana passada falei sobre os táquions, uma suposta partícula sub atômica que viajaria com velocidades utra-luminosas. Para isso esta partícula teria que ter massa negativa e energia negativa.

É engraçado pensar no comportamento destas coisas. Vamos começar falando da massa negativa.
A massa é a grandeza física responsável pela gravidade, logo se a massa for negativa teremos gravidade negativa. Uma força negativa da gravidade gera uma repulsão gravitacional. Desta maneira as partículas de massa negativa teriam de se repelirem com a força da gravidade. Como a gravidade é uma força de pouca influência em nível atômico, porém as grandes estruturas do universo (estrelas, galaxias e buracos negros) são obras da atração gravitacional. Como as forças nucleares são insignificantes fora do núcleo atômico e a força eletromagnética não produz nada maior que algumas moléculas sabemos que não teríamos grandes estruturas de matéria negativa.
Outra coisa importante é deixarmos claro que matéria negativa não é antimáteria ou matéria escura. A antimatéria e a matéria escura tem atração e não repulsão gravitacional.
A massa negativa geraria também energia negativa. A energia negativa geram fenômenos mas estranhos ainda. Começamos com o fato de que ter energia negativa gera velocidades superiores a velocidade da luz. isso diz que essas partículas caminham na contra mão do tempo isto é viajam para o passado. Quando uma partícula de massa comum colide com outra ela cede energia e diminui a sua velocidade. porém quando uma partícula com energia negativa colide com outra ela cede energia aumentando a velocidade.
A energia negativa também é essencial para poder haver viajem no tempo ao passado. já que para manter uma flutuação no tecido tempo-espacial é necessário que haja repulsão energética.

Existe, portanto, um argumento lógico contra a existência da matéria negativa: A existência da matéria negativa violaria a primeira lei da termodinâmica e com o passar do tempo a probabilidade de ocorrer mais colisões e a taxa de acréscimo energético no universo seria cada vez maior. o que não vem ocorrendo...

Táquions

Acredito que já falei sobre táquions algumas vezes aqui no blog, mas não descrevi o que seria um táquion.
Acho que os fãs de ficção científica já estão familiarizados com essas partículas,mas não creio que saibam de fato o que são.
Bem, os táquions são partículas subatômicas que supostamente viajariam em velocidade acima da velocidade da luz. É importante dizermos que não existem evidencias científicas que garantam que essas partículas existam neste universo.
O argumento que possibilitam a teorização da existência dos táquions são, no mínimo, fracos. A crença na existência de tais partículas baseiam-se na beleza da simetria em termos das velocidades (se existe partículas com velocidades inferior a velocidade da luz deve haver também partículas com velocidades acima da velocidade da luz), mas foi um argumento que permitiu a teorização (Tal qual foi para o desenvolvimento das pesquisas sobre anti-matéria) que permite descrever como seria essas partículas e quais suas possíveis características (o que permitiria propor experimentos para verificar sua existência).
Uma característica importante é que os táquions, segundo a teoria da relatividade restrita, teria que ter massa negativa e por tanto energia negativa.
Então, hoje, os táquions são elementos da ficção científica que podem tornar-se da física no futuro... Será que os táquions existem neste universo?

Bóson de Higgs: partícula de deus?

Até o ano passado, era apenas um bóson teórico. Hoje sabemos que os cientistas do CERN encontraram a partícula de Peter Higgs.

O Campo Bosônico de Higgis é um campo que interagem com as partículas virtuais condensando a energia em forma de massa. O bóson de Higgs é o bóson intermediário deste campo com as partículas. Graças a esse bóson nós fechamos o modelo padrão. Mas ainda nos resta muitas perguntas sobre o modelopadrão.

Mas voltando ao bóson, a partícula de Higgs é chamada de partícula de Deus. E nada de religioso tem essa partícula, ela não é uma partícula de alma ou coisa deste tipo. Ela deixa a massa existir e com isso ele é o responsável pela criação do universo como o conhecemos.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Partícula W e Z: o que o que muda tudo.

Dentre as forças fundamentais temos a força fraca. A única força que influencia os neutrinos.a força fraca é intermediada pelos bósons W+, W- e Z. A partícula W mostra o sinal do hádrons interagente gerando uma nova partícula (lepton) e seu neutrino. A partícula Z tem carga nula e por isso é que reagem com outras partículas com carga nula.

Esse conjunto de bósons são os mediadores desta força. A força fraca é a força que provoca o decaimento radioativo e que transformam elementos pesados em elementos mais leves.

Essas partículas tem massa muito grande e por esse motivo tem baixo alcance. Não afastando-se muito do núcleo dos átomos mais pesados. É esse conjunto de partículas que mudam tudo.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Glúons: a cola da realidade.

Durante a vida escolar nós aprendemos que os átomos são feitos de prótons e elétrons. Os prótons confinados no núcleo e os elétrons na eletrosfera. Lembro-me também que aprendemos que os prótons têm carga elétrica positiva e os elétrons têm carga elétrica negativa. Aprendemos ainda que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem quando estão próximos, segundo a força coulumbiana que depende do inverso do quadrado da distância.

É incrível como muitas vezes não percebemos como esses conhecimentos mostram-se inconsistentes um com o outro nas distâncias internas ao núcleo de um átomo, as forças de repulsão entre os prótons são gigantescas. O que mantem os átomos ligados? O que seria essa cola que prende os prótons?

Lembram-se dos quarks? Se as cargas elétricas entre prótons geram forças gigantescas, imagine as cargas de quarks a distâncias dentro de um próton. A mesma cola que segura os prótons seguram os quarks.

Essa “cola” que prende os quarks é o campo bosônico de glúons. Esses bósons são os intermediários da força nuclear forte, uma das quatro forças fundamentais. Esse bósons tem alcance muito pequeno, por esse motivo a força forte tem alcance menor que uma núcleo atômico.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Fótons: interação eletromagnética.

Os Fótons virtuais são os bósons mediadores das forças eletromagnéticas. Quer dizer que hoje entendemos o campo eletromagnético como um campo bosônico tal que os fótons sejam intermediários entre os corpos com cargas.

Estes fótons são chamado de virtuais, pois eles estão aprisionados entre os portadores de carga provocando a interação eletromagnética.

Esses fótons virtuais não são diferentes dos fótons reais. Única diferença é que os fótons reais estão livres das amarras das cargas elétricas enquanto os virtuais estão escravizados pelas interações eletromagnéticas.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Einstein, Albert;  A Evolução da Física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2006.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Fótons: os quanta de luz.

Em 1905, o jovem Albert Einstein escreve vários artigos fenomenais que mudariam os rumos da física. A relatividade foi o fruto mais famoso do ano miraculoso de Einstein, mas o Nobel de Einstein veio por outro fruto, muito mais prático.

O artigo do pai da relatividade sobre o efeito fotoelétrico lhe redeu o Nobel em 1921 e apresentou ao mundo o quantum de luz. Pequenas partículas de luz (Newton deveria ficar satisfeito em saber que ele sempre estava certo sobre isso) explicavam as discrepâncias entre a antiga teoria e as observações experimentais que acontecia no efeito fotoelétrico. Para isso Einstein baseou-se na quantização da energia proposta por Planck.

Hoje, sabemos que o quantum de luz é o fóton, pequenas partículas de luz.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Einstein, Albert;  A Evolução da Física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2006.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

A existência do que não existe: as partículas virtuais.

Matéria que surge do nada e aniquila-se logo em seguida. Como é possível acreditar nisso.

Antes de falarmos em partículas virtuais temos que falar sobre energia do ponto zero. Pelo principio da incerteza não podemos ter certeza da posição ou do momento ao mesmo tempo com precisão de 100%. Mas em um local onde não há partículas o momento inevitavelmente seria zero, tendo uma certeza de 100% nesta informação seria impossível dizer qual seria a posição do ponto definido. Desta maneira o vácuo violaria o principio da incerteza.

Mas por incrível que pareça alguns raios de luz pareciam desviar e atrasar um pouco.  Como poderíamos explicar isso? A QED diz que esses raios de luz ao passar no vácuo pode energizar partículas virtuais que tornaram-se reais em um par de partícula e anti-partícula vindo a aniquila-se em seguida fazendo que o ponto zero tenha pequenas oscilações de energia. Sendo impossível determinar o momento exato e com isso a posição também não pode ser definida com precisão.

As partículas virtuais renderam os diagramas de Feynman e a salvação do principio da incerteza.

Fonte:

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Os fantasmas por toda parte: neutrinos, neutrinos e neutrinos.

Você já imaginou o que aconteceria se você fosse atravessado por bilhões de partículas que viajam com velocidades próximas a velocidade da luz?

Pois, milhões de neutrinos atravessam nossos corpos a cada dia, não só nossos corpos, mas nosso planeta é transpassado por bilhões de neutrinos. E por que não vemos? E por que não sentimos?

Os neutrinos quase não interagem com nada. Com uma massa quase nula, não interagem gravitacionalmente, não tem carga elétrica o que faz não interagir eletromagneticamente e não é um bárion o que impede que ele interaja por meio da força forte. Eles só podem interagir por meio da força fraca nos decaimentos radioativos.

Existem três tipos de neutrinos e apesar de não serem raros esse são tão misteriosos, por serem como partículas fantasmas que raramente interagem com qualquer outra coisa no universo.

Quantos mistérios será que esses fantasmas nos escondem? Será que elas nos responderiam sobre o que chamamos de matéria escura?

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Léptons: por onde tudo começou.

Do ânodo de um tubo de vácuo sai um feixe de raios brilhantes que possuem carga elétrica. Dessa forma foi descoberto o elétron, a primeira partícula subatômica.

Os Léptons são partículas subatômicas que podem ser classificado como férmions. Mas diferentemente dos bárions, os léptons não sofrem influência da força forte. A interação fraca é a força natural que classifica o grupo é a mais importante para entendermos essas partículas.

Hoje conhecemos 6 tipos de léptons. O elétron, o múon, o tau e suas respectivas partículas neutras.

Os léptons foram as partículas que abriram caminho para os estudos te todas as partículas subatômica.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Tudo num só lugar: os bósons.

O que são os bósons? Os bósons são partículas subatômicas atendem as estatísticas de Bose-Einstein e não estão sujeitas ao principio de exclusão de Pauli.

Os principais bósons que conhecemos hoje são os bósons comunicadores de força ou as manifestações particulares de campos fundamentais. Os mais conhecidos são os fótons, partículas W+, W-, Z e os Glúons. No ano passado vimos a repercussão que teve o Nobel de física para o bóson de Higgs.

Ainda temos os mésons, que como falamos quando falamos sobre eles, são formadas de férmions, mas são bósons.

Ainda especula-se sobre a existência do Gráviton, que séria o bóson da interação gravitacional.

Mas, enfim, o mais interessante, para mim, é que eles podem ocupar o mesmos estado quântico. É como se todas as pessoas pudessem ocupar o mesmo lugar em um avião, o sonho das companhas aéreas.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Mésons: afinal o que é isso?

Mésons são partículas subatômicas realmente curiosas. A primeira vez que ouvi falar de mésons foi quando eu estudava relatividade. Já que foi com eles que eu treinava minha capacidade de fazer contas sobre a dilatação do tempo.

Mas hoje eu sei que mésons são partículas formadas por um par de quark-antiquark, que mesmo sendo feita de quark (que são férmions) eles tem spin nulo ou inteiro. O que caracterizam eles como sendo Bósons.

Entre os mésosn devemos falar um pouco sobre alguns deles que são famosos de certa maneira. Primeiro o méson úpsilon que é formado por um Quark button e um antibutton foi fundamental para a consolidação da terceira família de quarks.

Devo falar também sobre o controverso méson pi (ou pion). Os pions foram descobertos em 1949 o que confirmou a existência de partículas mediadoras de força prevista por Yukawa. O que torna o méson pi tão controvertido é que ele foi descoberto pelo Brasileiro Cesar Lattes. A descoberta redeu o Prêmio Nobel para Yukawa e para os orientadores de Lattes. O trabalho do brasileiro ganhou o Nobel, mas o brasileiro não (O Brasil tem um Nobel moral?).

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Uliana, Cesar. O píon e o pioneirismo de Lattes; http://truesingularity.wordpress.com/2012/08/13/o-pion-e-o-pioneirismo-de-lattes/ acessado no dia 13/02/14.

Bárions: o que conhecemos como átomo.

Os bárions são partículas subatômicas que são formadas por três Quarks. Devemos lembrar que hoje conhecemos um conjunto de 36 quarks, mas se levarmos em conta a cor (o que faz parte da teoria da Cromodinâmica Quântica) e a antimatéria podemos simplificar o modelo padrão para seis tipos diferentes de Quarks.

Os quarks Up, Down, Charm, strange, top e button agrupam-se em trios para formar os bárions.

Os bários mais famosos são os prótons e os nêutrons. Que são o que formam o que chamamos de matéria comum. A matéria comum é formada por quarks up e down. Encontramos também a ômega menos formada a partir de 3 quarks strange foi fundamental para a criação da Cromodinâmica Quântica (QCD).

Um próton é formado por dois quarks up e um down e o nêutron é formado por dois quarks down e um up, o que deixa claro que os quarks podem ter frações da carga do elétron (que durante muito tempo nós chamamos de carga fundamental). Os quark up tem acarga elétrica de dois terços da carga do pósiton e o quark down tem um terço da carga do eletron. É estranho notarmos que quando falamos de física quântica o up e o down não são contrários. O antiup não é o down.

Imaginem só, se a maior parte de tudo que vemos no universo é feito apenas de Quarks up e down, o que podemos encontrar formados pelos outros quarks?

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.

Hádrons: Partículas de peso.

Hádrons são partículas subatómicas pesadas (apesar de alguns léptons terem mais massa que alguns hádrons).

Todos os hádrons conhecidos são formados por partículas mais fundamentais chamadas Quarks.

Na verdade os hádrons é um grupo de partículas formado por dois subgrupos. O grupo dos bárions, tem partículas formadas por três quarks (cada um de uma cor), e os mésons, que são formados por um par quark-antiquark em estado ligado.

Os hádons não são definidos por sua massa, apesar do nome dá a entender o oposto, eles são definidos por serem partículas sujeitas a força nuclear forte. O que permite que os quarks formem estruturas mais complexas como prótons. Nunca encontraram quarks solitários, sempre são encontrados em estado ligado.

A enorme quantidade de hádrons encontrados nas décadas de 1930 e 1940 abriram caminho para formarmos as teorias do modelo padrão.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.

Antimatéria e as perguntas que ficam.

Na semana passada falávamos sobre a antimatéria, mas não falamos sobre as principais questões levantadas por essa descoberta.

Para iniciarmos essa reflexão podemos começar a falar sobre a Criação em laboratório da matéria e da antimatéria. Em laboratório sempre foram criados pares matéria-antimatéria, mas se a matéria e a antimatéria são criadas em iguais proporções temos um problema. Olhe para o céu noturno e veja a enorme quantidade de matéria que existe no universo. Se a matéria e antimatéria são criadas em pares aonde está a antimatéria deste universo?

Desde a década de 1990 os físicos conseguiram criar o antihidrogênio. Bombardeando o antipróton com pósitron. Daí surge uma outra dúvida. Será que a “antiquímica” segue as mesmas regras da química convencional? Essa é uma pergunta difícil de responder pois a antimatéria aniquila-se em uma explosão de raios gama quando entra em contato com a matéria liberando uma enorme quantidade de energia.

A última e mais estranha (ao menos eu acho que é a mais estranha) curiosidade sobre a antimatéria que falaremos aqui é o fato de Richard Feynman descobriu que se invertermos o fluxo de tempo para as equações da Eletrodinâmica Quântica o que era matéria torna-se antimatéria e o que é antimatéria torna-se matéria. Isso quer dizer que a antimatéria pode ser apenas a matéria retrocedendo no tempo. Ou seria isso apenas uma coincidência. Deixa nos pensando que seria a verdadeira natureza da antimatéria.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.

Numa terra de contrários: a antimatéria.

Existe muita confusão quando falamos de antimatéria. Não há nada de místico ou metafísico nela.

No fim da década de 1920, Dirac cria a eletrodinâmica quântica (QED) descrevendo as equações do elétron. Neste processo ele percebeu que existe uma solução da equação que em muitos aspectos eram idênticos ao elétron, só que tinha a carga elétrica com o sinal inverso (um elétron de carga positiva). O que o levou a crer na existência de tal partícula que Dirac batizou de Pósitron.

Cinco anos depois de ser teorizado o pósitron foi experimentalmente encontrado, por Anderson, mostrando ao mundo que existem essas matérias contrárias. Hoje sabemos que a antimatéria tem o sinal trocado em diversos números quânticos. Também já foram encontrado as antipartículas de todos os férmions  e com isso nó podemos reduzir e simplificar o modelo padrão cortando na metade o número de férmions.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.

Não ocupam o mesmo lugar: Férmions.

“Dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço.” Essa é uma frase famosa atribuída a Newton. Não podemos dizer que essa frase seja dele, na verdade, essa é a definição da impenetrabilidade dos corpos. Aquilo que é sólido.

Mas foi Pauli que com seu principio da exclusão, propõe uma teoria que explica o motivo de não termos todos os elétrons de um átomo no estado fundamental. Esse mesmo principio é quem explica porque dois corpos não ocupam o mesmo lugar ao mesmo tempo.

E foi Paul Dirac e Enrico Fermi que desenvolveram uma teoria e expressão matemática que descrevem um conjunto de partículas que obedecem o principio de exclusão de Pauli. Essas partículas são chamadas de Férmions em homenagem a Enrico Fermi.

Como características dessas partículas subatômicas podemos notar que elas obedecem o principio de exclusão de Pauli e tem o Spin semi-inteiro.

Os Férmions são as partículas de matéria. Elas são classificadas em Léptons e Quarks. São essas partículas que formam a matéria comum e varias outras estranhas que conseguimos conhecer graças aos aceleradores de partículas e a radiação cósmica na alta atmosfera.

Fonte:

Cherman, Alexandre; Sobre ombros de gigantes: uma história da física; Jorge Zahar editora, Rio de Janeiro, 2005.

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Kaku, Michio; Física do impossível; Rocco, Rio de Janeiro, 2010.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.

Rooney, Anne; A história da física; ;M.Books; São Paulo, 2013.

O modelo padrão: um retrato de família.

O Chamado modelo padrão das partículas subatômicas é uma teoria que tenta organizar e explicar a as partículas subatômicas.

O modelo padrão fez pelas partículas subatômicas o que a tabela periódica dos elementos fez pelos isótopos dos elementos. Organizando as 61 partículas que conhecemos atualmente. É como uma foto dessa estranha família.

Mas o modelo padrão não é apenas uma descrição de todas essas partículas, fazem um resumo de suas características e organiza-as a partir de suas semelhanças baseado na cor e na antimatéria.

Tivemos previsões e hoje temos esperanças. Gostaríamos de encontrar outras partículas que não são previstas pelo modelo padrão mas são esperadas pelos físicos para que possam ser criados modelos que explique o que ainda não explicamos.

Enfim essa teoria tem é como uma bela foto de família que nos faz entender melhor as semelhanças e perceber suas particularidades.

Fonte:

Abdalla, Maria Cristina Batoni; Sobre o discreto charme das partículas elementares; Revista física na escola, SBF, São Paulo, 2005

Halliday, David; Fundamentos de física, volume 4: óptica e física moderna; LTC, Rio de Janeiro, 2009.

Moreira, Marcos Antônio; Modelo padrão da física de partícula; Revista brasileira de ensino de física, SBF, São Paulo, 2009.