quinta-feira, 21 de março de 2013

HAJA LUZ! - 27

«(...) Electrão, protão, neutrino e neutrão (mais as respectivas partículas da antimatéria como o positrão, o antiprotão, o antineutrino e o antineutrão). Quatro a quatro: o número mágico dos elementos gregos? Duas partículas pesadas (protão e neutrão), chamadas bariões (do grego baros, para 'peso'), e duas partículas leves (electrão e neutrino) chamadas leptões (do grego leptos, para 'fino'). A massa do neutrino continua em disputa - chegou a pensar-se que não teria massa, uma partícula imaterial! - mas deve ser cerca de um milhão de vezes mais pequena do que a do electrão. A história, porém, não é tão simples. (...)
Levantemos já a ponta do véu: a verdade é que, ao contrário do electrão, o protão e o neutrão são feitos de quarks! O nome soa bem, mas não quer dizer nada. Quando, em 1963, Murray Gel-Mann deu o nome de quark aos constituintes fundamentais dos nucleões (protão e neutrão), soletrou a palavra como kwork (que tem a beleza que advém do trabalho ou work). Foi só mais tarde, ao folhear o Finnegans Wake (1939) de James Joyce, que Gell-Mann encontrou a expressão "Three quarks for Muster Mark" que pode, ou não, significar um pedido de cerveja: Três cuartos para o Sinhor Mark") - e quark ficou. O humor, que tinha entrado na ciência pela porta da mecânica quântica, viera para ficar. (...)
Mas há que referir ainda os mesões, os muões e os tauões. Os mesões e os bariões nucleares (protão e neutrão) formam o classe dos hadrões (do grego hadros, para compacto); os muões e os tauões estão juntos com os electrões e os neutrinos na classe dos leptões. O muão e o tauão podem ser considerados electrões pesados.(...) Os mesões têm tipicamente uma massa menor que os bariões, mas significativamente maior que a do electrão.
Qual a origem de tantas partículas? Umas são fabricadas nesse laboratório de muito altas energias que são os raios cósmicos. Feixes de partículas sub-atómicas com velocidades elevadíssimas, os raios cósmicos resultam de processos astrofísicos como a fusão nuclear do Sol. Ao atravessarem a atmosfera, causam reacções nucleares secundárias que levam à formação de partículas como os mesões e os muões. (...)
Enquanto os mesões são constituídos por dois quarks, os bariões são formados por três. E há seis tipos de quarks (...). Isolar os quarks é uma tarefa impossível: a forte força atractiva que os mantém presos nos hadrões aumenta com a distância (ao contrário do que sucede com as forças electromagnética e gravitacional). Quando muito podem sentir-se os quarks dentro dos hadrões. Como? Uma analogia será imaginar um saco ou uma peúga bem apertada , com três objectos dentro: uma esfera de ferro, um cubo de madeira e uma esponja. Bate-se com o saco na cabeça duma pessoa: A vítima certamente perceberá a diferença entre cada um dos objectos. (...)
Então de que são feitas as coisas? De átomos, cujos núcleos são feitos de protões e neutrões, que são feitos de quarks, que se comportam como supercordas, etc. Vem à baila o paradoxo da dicotomia com que, no século V a.C., Zenão de Eleia pretendia demonstrar a não existência do movimento: a seta que, uma vez disparada, nunca atinge o alvo, o corredor que nunca corta a meta. Antes do alvo ou da meta há a metade da distância, depois um quarto, um oitavo, etc - um número infinito de tarefas, isto é, uma impossibilidade. Ou, em termos de tempo: o corredor gastou metade do tempo, depois um quarto (para a metade seguinte), um oitavo, e assim sucessivamente.
Solução: o movimento acopla o espaço com o tempo, e não pode ser discutido só em termos de espaço (ou de tempo).»