Vacuo Quantico
Cada próton e cada nêutron é formado por três quarks. Ocorre que esses três quarks juntos respondem apenas por 1% da massa de todo os prótons ou nêutrons. Então, o que responde pelo restante da massa dessas partículas? Em outras palavras, "O que faz com que a matéria seja matéria?"
O Dr. Andreas S. Kronfeld explica que, como os núcleos atômicos formam quase todo o peso do mundo, e como esses núcleos são compostos de partículas chamadas quarks e glúons, "os físicos sabem que a massa do núcleo atômico tem sua origem na complicada forma com que os glúons se ligam aos quarks, conforme as leis da cromodinâmica quântica (QCD - Quantum ChromoDynamics)."
Os glúons são uma espécie de "partículas virtuais," que surgem e desaparecem de forma aleatória. O campo formado por essas partículas virtuais seria responsável pela força que une os quarks - a chamada força nuclear forte , uma interação fundamental da natureza que é uma das quatro forças fundamentais entre força nuclear fraca, força eletromagnética e a força gravitacional. Pela primeira vez, os físicos incluíram em seus cálculos as interações quark-antiquark, uma das maiores complexidades da força nuclear forte. Agora, além dos glúons, eles sabem que a massa dos quarks-antiquarks se origina da flutuação do vácuo quântico.
LHC (Grande Colisor de Hádrons)
O LHC vai tentar confirmar experimentalmente a existência do chamado campo de Higgs(Partícula de Deus), que explica a massa dos quarks individuais, dos elétrons e de algumas outras partículas.
O LHC foi projetado para colidir partículas a energias extremas. Essas colisões, esperam os cientistas, poderão produzir novas partículas desconhecidas e até mesmo novas dimensões do espaço.
PARTÍCULAS DOS CAMPOS
Os grávitons com spin=2, ainda não observados, são quanta do campo associados ao campo gravitacional, são partículas que transmitem força entre estrelas e galáxias.
Os glúons são partículas do campo que transmitem força entre os quarks dentro dos prótons e nêutrons. Possuem spin=1.
Os bósons de spin 1 transmitem força entre nêutrons e prótons no núcleo atômico, que estão associados aos glúons.
Os fótons partículas que fazem mediação da interação eletromagnética e possuem spin 1, transmitem força entre os elétrons e o núcleo atômico, que por sua vez estão associados aos bósons.
Hoje sabe-se que a estrutura do nêutron por exemplo, é composta por um quark up e dois downs. Ou seja, os hádrons possuem uma estrutura interna composta de outras partículas mais leves e realmente elementares: os quarks. Os léptons, também são elementares, não possuindo estrutura, tais como o elétron, o posítron, o neutrino...
O modelo Padrão descreve que toda a matéria na natureza é constituída por dois "clãs" de partículas elementares: léptons e quarks, e estes constituem os hádrons. Pode-se fazer uma distinção entre os hádrons, pois alguns deles são bósons, chamados mésons; o píon é um exemplo. Os outros hádrons são férmions, chamados bárions; o próton é um exemplo. Os quarks estão sempre confinados em mésons ou em bárions, esses por sua vez são férmions, assim como os léptons, por possuírem spin fracionário, os mésons com spin inteiro são bósons, o fóton com spin 1é um exemplo. Já o fotino, pela teoria da supersimetria, uma variante do fóton possuí spin 1/2, tornando-se um férmion.
Pesquisas recentes em física nuclear e de alta energia levam a escalas de comprimento milhares de vezes menores, comparadas ao do quark, por exemplo.
Contudo, essa série de escala apresenta um limite, que é conhecido como comprimento de Planck, e essa medida pode chegar a um milímetro dividido por cem mil bilhões de bilhões de bilhões, aproximadamente 10-35mm.
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