A aba de Heisenberg


modelo padrão

o modelo padrão da física de partículas é o modelo correntemente aceite para descrever as interacções fundamentais (de que se conhecem quatro, a gravítica, a electromagnética, a nuclear forte e a nuclear fraca) e as partículas elementares em física_ tanto quanto se sabe existem apenas três famílias de fermiões (partículas de spin 1/2, o spin é uma propriedade das partículas que está relacionada com o seu momento angular intrínseco) para além dos bosões (partículas de spin inteiro) de troca de força_ cada uma das três famílias é constituída com dois leptões (partículas que não sofrem a interacção forte, um com a carga do electrão, negativa, e outro neutro, o neutrino) e dois quarks (um de carga positiva, com uma carga 2/3 da do electrão, e outro de carga negativa, 1/3 da do electrão)_ praticamente toda a matéria que nos rodeia é constituída por parículas da primeira família: electrões, neutrinos do electrão, quarks "up" (u) e "down" (d) (que constituem os protões, uud, e os neutrões, udd)_ as outras duas famílias são, aparentemente, apenas uma versão mais pesada da primeira família_ porquê esta repetição? porquê três famílias e não duas ou quatro? não sabemos...

este modelo, desenvolvido nos anos 60 do século passado, tem sido actualizado à medida que se sabe mais acerca da física de partículas, e tem conseguido incorporar com sucesso todos os novos fenómenos descobertos, as novas partículas, e tem resistido bem aos testes de precisão realizados em aceleradores cada vez mais poderosos, bem como os resultados obtidos em experiências com raios cósmicos e os novos conhecimentos de cosmologia_ mas ainda assim é, reconhecimente, um modelo
incompleto, não parece ser a teoria fundamental, a teoria final (será que alguma vez esta existirá?)_ existem demasiados parâmetros arbitrários, cujo valor não provém de princípios fundamentais mas de medidas experimentais_ e algum campo de incerteza que tem de acomodado e explicado_ a lista de coisas a perceber ainda é longa (a física não terminou, ao contrário do que previu stefan hawking):

_porquê a aparente assimetria matéria-antimatéria observada no universo? se a matéria e a antimatéria são produzidos e destruídos em simultâneo, porque vivemos num universo constituído quase exclusivamente de matéria? a pequena violação da simetria de carga-paridade (CP) observada em alguns fenómenos pode ajudar a explicar esta diferença, mas não parece ser suficiente_ talvez a origem esteja no comportamento dos neutrinos
_qual a origem da massa das partículas? no modelo padrão as partículas não possuem massa, a qual é adquirida através da interacção com o chamado campo de higgs, cuja partícula fundamental se espera descobrir no novo "large hadron collider", no laboratório cern, em genebra
_os neutrinos possuem massa? os resultados das experiências com neutrinos cósmicos parecem indicar fortemente a existência do fenómeno da oscilação de neutrinos, a qual implica que os neutrinos possuem massa, e o modelo padrão tem de ser alterado para incorporar este novo facto
_o que constitui chamada matéria negra do universo? e a energia negra? resultados astronómicos cada vez mais precisos parecem indicar que grande parte da energia e da massa do universo não é visível, não é matéria de tipo conhecido_ muita investigação será ainda necessária nesta área
_será possível unificar todas as interacções fundamentais numa única interacção, com diferentes manifestações em diferentes fenómenos e escalas de energia? isto foi conseguido primeiro para a electricidade e o magnetismo (o electromagnetismo, por maxwell), depois para o electromagnetismo e a força nuclear fraca (a teoria electrofraca, por glashow, weinberg e salam), depois também a froça nuclear forte (a cromodinâmica quântica)_ a última que resiste é a mais presente no nosso dia a dia:
a força da gravidade_ será que é possível obter uma teoria quântica da gravidade?

a ciência é uma construção permanentemente incompleta_ e isso é que a torna fascinante, saber que novas ideias irão permanentemente desafiar as anteriores, que todas as teorias, por mais atraentes que sejam, estarão sempre sujeitas a testes experimentais cada vez mais rigorosos_ a ciência é a área onde o génio humano parece brilhar com mais intensidade! conhecer o que nos rodeia talvez seja a razão
última da nossa existência_

posted by Joao C : 10:56 AM