{"id":16768,"date":"2021-04-07T14:12:53","date_gmt":"2021-04-07T17:12:53","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=16768"},"modified":"2021-04-07T14:12:59","modified_gmt":"2021-04-07T17:12:59","slug":"ciencia-encontra-um-novo-misterio-ao-explorar-a-fundo-os-nossos-atomos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2021\/04\/07\/ciencia-encontra-um-novo-misterio-ao-explorar-a-fundo-os-nossos-atomos\/","title":{"rendered":"Ci\u00eancia encontra um novo mist\u00e9rio ao explorar a fundo os nossos \u00e1tomos"},"content":{"rendered":"\n<p>Tudo ao nosso redor \u2014 sua cadeira, seu computador, voc\u00ea \u2014 \u00e9 feito de arranjos de um enorme n\u00famero de \u00e1tomos. Durante os primeiros 30 anos do s\u00e9culo 20, conseguimos demonstrar a hip\u00f3tese at\u00f4mica, e desde ent\u00e3o descobrimos mais uma camada de complexidade, de novas part\u00edculas elementares que formam os \u00e1tomos.<br>Os cento e tantos \u00e1tomos s\u00e3o, na verdade, arranjos de tr\u00eas part\u00edculas mais elementares \u2014 pr\u00f3tons e n\u00eautrons aglutinados em um n\u00facleo at\u00f4mico, com el\u00e9trons orbitando esse n\u00facleo. Seria uma conclus\u00e3o agrad\u00e1vel, a complexidade da natureza v\u00eam de tr\u00eas ingredientes misturados de formas diversas. O mais chocante \u00e9 que a hist\u00f3ria n\u00e3o para a\u00ed.<br>Pr\u00f3tons e n\u00eautrons s\u00e3o uma sopa complicada de outras part\u00edculas elementares, quarks e gluons. Ao longo do s\u00e9culo 20, descobrimos um enorme zool\u00f3gico de part\u00edculas elementares, a maioria delas altamente inst\u00e1veis e dific\u00edlimas de detectar.<br>Estranho que a natureza usa centenas de \u00e1tomos em elementos qu\u00edmicos e outros amontoados de part\u00edculas menores. Parece um quebra-cabe\u00e7a sem fim.<br>Nosso entendimento atual \u00e9 que o universo tem dois tipos de part\u00edculas, as de mat\u00e9ria e as de for\u00e7a.<br>As de mat\u00e9ria se chamam quarks e l\u00e9ptons. Os quarks est\u00e3o sempre em amontoados, formando estruturas mais complicadas, como os pr\u00f3tons e n\u00eautrons do n\u00facleo at\u00f4mico. J\u00e1 os l\u00e9ptons s\u00e3o o el\u00e9tron e uma part\u00edcula bizarra, praticamente invis\u00edvel, chamada de neutrino.<br>Neutrinos s\u00e3o emitidos em decaimentos radioativos, s\u00e3o muito mais leves que os quarks e o el\u00e9tron, e quase indetect\u00e1veis. O Sol te bombardeia com bilh\u00f5es e bilh\u00f5es de neutrinos todo segundo. At\u00e9 mesmo o planeta Terra \u00e9 praticamente transparente a neutrinos, vide que \u00a0<a href=\"https:\/\/apod.nasa.gov\/apod\/ap980605.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">essa imagem dos neutrinos vindos do Sol<\/a>\u00a0[veja abaixo] \u00e9 produzida de um &#8220;telesc\u00f3pio&#8221; (um tanque de \u00e1gua gigante, o\u00a0<a href=\"http:\/\/www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp\/sk\/library\/image-e.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">detector SuperKamiokande<\/a>) dentro de uma caverna a um quil\u00f4metro da superf\u00edcie terrestre, captando neutrinos por mais de um ano.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"561\" src=\"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/neutrinos-no-sol.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-16769\" srcset=\"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/neutrinos-no-sol.jpg 1000w, https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/neutrinos-no-sol-300x168.jpg 300w, https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/neutrinos-no-sol-768x431.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><figcaption><em>Neutrinos no Sol (Foto: R. Svoboda\/K. Gordan (LSU))<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>OK, essas s\u00e3o as part\u00edculas de mat\u00e9ria. As de for\u00e7a s\u00e3o as part\u00edculas da gravidade, do eletromagnetismo (mais conhecida como luz, ou f\u00f3tons), das for\u00e7as nucleares fraca e forte, e por \u00faltimo, a part\u00edcula de Higgs.<br>J\u00e1 seria uma hist\u00f3ria complicada se tiv\u00e9ssemos os quarks e l\u00e9ptons do nosso dia a dia, mais as part\u00edculas de for\u00e7a. Mas a natureza tem uma nova surpresa na manga.<br>Voltemos um pouco no tempo. Em 1936, uma part\u00edcula que n\u00e3o fazia parte de nenhum \u00e1tomo foi detectada. Essa part\u00edcula, chamada de &#8220;m\u00faon&#8221;, \u00e9 inst\u00e1vel e rapidamente decai e produz um el\u00e9tron. Nas palavras do f\u00edsico americano Isidor Isaac Rabi, &#8220;quem pediu isso&#8221;? Mal sabia ele que era s\u00f3 o come\u00e7o.<br>O m\u00faon foi o primeiro membro a ser descoberto, de uma segunda fam\u00edlia de quarks e l\u00e9ptons praticamente id\u00eanticos aos que observamos no nosso dia a dia. A \u00fanica diferen\u00e7a entre as duas fam\u00edlias \u00e9 que as part\u00edculas da segunda fam\u00edlia s\u00e3o bem mais pesadas e inst\u00e1veis, rapidamente desintegrando em part\u00edculas do nosso dia a dia.<br>Interessante, duas fam\u00edlias. Terminou por a\u00ed, ou a natureza tem mais uma carta na manga? Por mais incr\u00edvel que pare\u00e7a, existe uma terceira fam\u00edlia, de part\u00edculas muito mais pesadas que as das duas primeiras fam\u00edlias.<br>Um exemplo, o tau, o &#8220;primo&#8221; do el\u00e9tron e do m\u00faon, pesa cerca de 3.500 vezes mais que o el\u00e9tron, e 17 vezes mais que o m\u00faon. Terminou por a\u00ed? N\u00e3o temos certeza absoluta, mas tudo indica que o universo n\u00e3o tem mais nenhuma fam\u00edlia de part\u00edculas elementares, s\u00f3 essas tr\u00eas.<br>E o que \u00e9 novo nessa hist\u00f3ria toda? Os quarks e l\u00e9ptons da terceira fam\u00edlia foram observados em laborat\u00f3rio entre a d\u00e9cada de 70 e de 90. Em 2012, a part\u00edcula de Higgs foi observada no CERN, em Genebra.<br>O Higgs tem uma fun\u00e7\u00e3o \u2014 gerar o peso das outras part\u00edculas elementares. Sem o Higgs, n\u00e3o ter\u00edamos uma boa explica\u00e7\u00e3o para os pesos distintos das tr\u00eas fam\u00edlias. Mas fora o Higgs, todas as outras for\u00e7as da natureza (gravidade, eletromagn\u00e9tica e for\u00e7as nucleares) s\u00e3o democr\u00e1ticas com as tr\u00eas fam\u00edlias. Ou pelo menos essa \u00e9 a previs\u00e3o do modelo que explica todo esse zool\u00f3gico de part\u00edculas elementares.<br>Essa hip\u00f3tese democr\u00e1tica, de que as tr\u00eas fam\u00edlias se acoplam de forma id\u00eantica \u00e0s for\u00e7as da natureza, tem sido testada em aceleradores de part\u00edculas desde o come\u00e7o do s\u00e9culo 21.<br>H\u00e1 duas semanas, a\u00a0<a href=\"https:\/\/home.cern\/news\/news\/physics\/intriguing-new-result-lhcb-experiment-cern\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">colabora\u00e7\u00e3o LHCb do CERN divulgou uma aparente viola\u00e7\u00e3o dessa hip\u00f3tese democr\u00e1tica<\/a>. O experimento observou o decaimento radioativo de quarks &#8220;bottom&#8221; (o quark mais leve da terceira fam\u00edlia) em el\u00e9trons (da primeira fam\u00edlia) ou m\u00faons (da segunda fam\u00edlia).<br>Apesar do m\u00faon ser 200 vezes mais pesado que o el\u00e9tron, a hip\u00f3tese democr\u00e1tica \u00e9 a de que o quark decai em propor\u00e7\u00f5es iguais para el\u00e9trons ou m\u00faons.<br>O experimento mostrou uma tend\u00eancia de decaimento maior para el\u00e9trons do que para m\u00faons \u2014 para cada 100 decaimentos com el\u00e9trons, houve 85 decaimentos com m\u00faons.<br>O resultado \u00e9 intrigante e mostra que talvez a hip\u00f3tese democr\u00e1tica est\u00e1 errada, e ainda h\u00e1 algum novo ingrediente no card\u00e1pio de part\u00edculas elementares do nosso universo.<br>Uma das perguntas mais intrigantes dessa hist\u00f3ria toda \u00e9 \u2014 por qu\u00ea tr\u00eas fam\u00edlias? Ningu\u00e9m sabe. Talvez novos resultados experimentais mostrem que as fam\u00edlias est\u00e3o conectadas de alguma forma nova, inusitada, revelando os porqu\u00eas de sua exist\u00eancia. Ou talvez acabemos por descobrir mais uma camada de mist\u00e9rio?<\/p>\n\n\n\n<p><em><strong>* Guilherme Pimentel\u00a0<\/strong>\u00e9 pesquisador no instituto de f\u00edsica da Universidade de Amsterd\u00e3 na Holanda. Tem gradua\u00e7\u00e3o em engenharia eletr\u00f4nica e mestrado em f\u00edsica pelo ITA. Fez doutorado em f\u00edsica na Universidade de Princeton e trabalhou como pesquisador na Universidade de Cambridge. Sua pesquisa \u00e9 focada em cosmologia e f\u00edsica de part\u00edculas; em particular, em propor novas teorias para explicar a expans\u00e3o acelerada do universo.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><em><strong>Foto de capa: <\/strong>Observat\u00f3rio Kamioka, Instituto de Pesquisa de Raios C\u00f3smicos da Universidade de T\u00f3quio<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><strong><em>Fonte: <a href=\"https:\/\/www.uol.com.br\/tilt\/colunas\/para-onde-o-mundo-vai\/2021\/04\/06\/uma-nova-dica-da-natureza-o-misterio-das-familias-de-particulas.htm\">UOL<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tudo ao nosso redor \u2014 sua cadeira, seu computador, voc\u00ea \u2014 \u00e9 feito de arranjos de um enorme n\u00famero de \u00e1tomos. 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