Page 32 - Telebrasil - Novembro/Dezembro 1990

C i ê n c i a

A t e o r i a d o t o d o

J.C. Fonseca

Saber como funciona o Universo, en­ elemento único. O próprio Leon Leder­ inicial, não havia massa, tudo ficava mais

tender melhor o mundo em que vivemos, man é uma das pessoas mais bem qualifi­ simples e todas as partículas eram iguais.

avançar o progresso da ciência para servir cadas para afirmar que o modelo padrão Com o desenrolar da explosão primitiva,

melhor a humanidade, sào algumas das é muito complicado, visto que ele foi o expandiu-se a matéria decrescendo o ní­

idéias expostas por um dos ganhadores responsável pelas descobertas do m u o n vel de energia, inicialmente acumulado

do Prêmio Nobel de Física, de 1988, Le- n e u trin o e da partícula m a is b a ix a (b ). “ Existe, portanto, uma relação entre o

on Lederman, que passou pelo Rio de Ja­ Ele intui que deve haver algo mais sim­ nível de energia observado e o tempo de­

neiro a fim de participar da II Escola de ples, alguma super-força, que simplifique corrido a partir da ocorrência do Big-

Instrumentação em Físicas de Partículas o m o d e lo p a d rã o atual. b a n g ” , explica Leon Lederman.

Elementares, promovido pelo Centro Bra­ A Cosmologia é o ramo da ciência que

sileiro de Pesquisas Físicas, e que contou, Higgs se preocupa com as leis gerais que regem

inclusive, com o apoio da IBM Brasil, o Universo. Entenderam os cosmólogos

além de reunir mais de 100 cientistas de As forças atuam como elemento de “ in­ — ao adotarem a teoria do Big-bang -

todo o mundo. teração social” entre as diversas partícu­ que a observação de elementos distantes

las elementares. Procura-se agora uma te­ dão um a fotografia do que deve ter acon­

Os Quarks oria que torne a totalidade da massa das tecido inicialmente, na criação de um Uni­

partículas, associada às forças, igual a ze­ verso que se expande. Cosmólogos e cien­

Longe de aparentar seus 69 anos, ves­ ro. Em termos de analogia, deve haver tistas da física de partículas, ou seja, as

tindo um jeans surrado e tênis usados, o algo, fora do modelo padrão, que expli­ pessoas que se preocupam, respectivamen­

cientista Leon Lederman, que é diretor que e simplifique seu funcionamento. O te, em estudar o infinitamente grande e

de um dos maiores centros mundiais de novo elemento, estranho ao atual mode­ o infinitam ente pequeno, estão unidos pe­

desenvolvimento da física de partículas, lo, recebeu o nome de c a m p o d e H ig g s , la teoria da energia, relacionada ao tem­

o Fermilab, revelou aos jornalistas presen­ por analogia ao campo gravitacional ou po decorrido desde o instante inicial. Cu­

tes, com toda simplicidade e didática, os campo eletromagnético de Maxwell, este rioso, não? Acham os cientistas de partí­

segredos íntimos da matéria e o estado último familiar (ou deveria sê-lo) às pes­ culas, bem como os cosmólogos, que nas

da arte da pesquisa mundial destinada a soas que lidam com as telecomunicações. altas tem peraturas e nos altíssimos níveis

melhorar nossa compreensão do Universo. O campo de Higgs atuaria como um ele­ de energia do B ig -b a n g inicial, não existia

Desde da época de Demócrito, a Hu­ mento destinado a diferenciar cada partí­ o cam po de Higgs e portanto não havia

manidade percebeu que a matéria deveria cula elementar, atribuindo-lhe massa. massa.

ser constituída de pequenas partículas Outra importante noção a ser retirada

— os átomos. Já neste século, cientistas, do modelo padrão das partículas elementa­ Aceleradores

como Bhor, ajudaram a criar modelos res é de sua atuação como m á q u in a d o

do átomo. Nestes modelos, que todo can­ te m p o . O conceito, retirado da cosmolo­ O que é um acelerador? Basicamente,

didato a vestibular deveria saber, o áto­ gia, é o seguinte: no início, só havia algo c um a m áquina capaz cie produzir altíssi­

mo é constituído de um núcleo, mais pesa com altíssima energia, vale di/.er altíssi­ mos níveis de energia, acelerando por

do, em torno do qual gravitam — tal co­ ma temperatura c que causou o onomato­ meios eletromagnéticos partículas queirào

mo planetas ao redor do .S o l — partículas péia) (cm inglês) B ig -b a n g . No momento atingir altíssimas velocidades. Tal como

mais leves e com carga elétrica negativa,

denominadas elétrons.

Aos poucos, os cientistas foram desco­

brindo que o núcleo do átomo era consti­

tuído, por sua vez, de elementos menores O modelo padrão da matéria descreve plifica e apresentaria partículas dc apenas

— p ró to n s e e lé tro n s. Novamente desco- as 12 partículas c as 4 forças elementares um tipo. O campo de Higgs é visto como

briu-se que os prótons eram formados que, se supõe, constroem todo o Universo. tendo surgido quando decresceu o nível de

por partículas menores ainda — os quarks. As partículas que possuem deslocamento energia (leia-se temperatura) da matéria e

Leon Lederman explicou que as partícu­ próprio denominam-se le p to n s, ao passo começou a surgir a propriedade de massa.

las elementares estão organizadas no que, que aquelas, sem movimento, que fazem

hoje, se denomina de “ modelo padrão” parte dc outra partícula maior, denominam-

se quarks.
(v id e ilu s tra ç ã o ).
A matéria é constituída de moléculas
“ Da mesma maneira que letras mon­
que sào formadas por átomos. A estrutu­
tam palavras, que se encadeiam em frases, ra de um átomo contém um núcleo, em tor­

que constituem livros, que se armazenam no do qual orbitam partículas do tipo ele­

em bibliotecas, as partículas elementares mentar — os elétrons. O núcleo do átomo,

do modelo padrão irão formar átomos, por sua vez, é constituído de p ró to n s e nêu­

moléculas e matéria” , disse o ganhador tro n s montados a partir de dois tipos de

do Prêmio Nobel, acrescentando que, ho­ q ua rks (u,d). No modelo padrão apenas cm ama (u) cluinx>vj (c) mui alia |t)
ein baixo (d) estranha (í) mau baixa |b)
je, acredita-se ter-se chegado a um conjun­ uma partícula elementar (t) não teve sua

presença comprovada experimentalmente.
to dc partículas (o m o d e lo p a d rã o ) indivi­ elétron (e) muon (>) líu (D
As Forças ou B osons são partículas funda­
síveis. mentais que transmitem as forças da nature­ eletron muon W mi Tau Nwmno.NC'

O modelo padrão, porém, não expli­ za, como a gravidade. O campo de Higgs, ncutrmo (Vcl ncuinno (vj.)

ca tudo. A começar que não se observou exterior ao modelo padrão, é que dotaria PORÇ \S (Bosons)

ainda a existência, física, da partícula to p as diversas entidades do modelo com a pro­ gravidade (fniim j)

(t) que deve ser centenas de vezes mais priedade de possuir massa. aiiaçào forte IfJuoos)
atração fraca (In w fcoswnl
densa (pesada) do que o próton. Como Um total de 99,999% da matéria, tal clct roinagnct ismo (fotont)

diz Leon Lederman, o modelo padrão po­ como c hoje conhecida, se deve a quatro
partículas elementares (u,d,e,\/e). Supõe-se
de ser comparado a uma camisa de malha

demasiadamente larga, isto é, trata-se de que na hora do B ig-bang, da criação do
Universo, o campo de Higgs era inexisten­

um modelo ainda muito complexo, (com te e as partículas não possuíam massa. Nes­

12 partículas e 4 forças) que poderia ser te momento inicial, o modelo padrão se sim­

reduzido, como sonham os físicos, a um