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Conceito de Partícula Elementar
Em física, partícula elementar
(também conhecida por partícula fundamental) é a designação
dada a qualquer partícula de matéria ou de radiação que não possui (ou
que se pense que não possui) quaisquer estrutura ou constituintes
internos não podendo, por isso, ser subdivididos em partículas menores.
Um exemplo de partícula elementar da matéria é o electrão que cincunda
os núcleos atómicos e para o qual se desconhece qualquer estrutura
interna. Já os protões e neutrões, localizados no núcleo atómico, contêm
uma estrutura interna composta por quarks não podendo assim ser
considerados como partículas elementares. Neste caso, as partículas
elementares são os seus elementos constituintes, isto é, os quarks e os
gluões que mantêm juntos esses mesmos quarks.
Outro exemplo de partícula elementar é o
fotão, uma partícula de radiação (incluindo a luz) responsável pela
mediação da força electromagnética. O fotão, que na realidade apresenta
uma dualidade partícula-onda, corresponde à mais pequena divisão
possível da energia (os quanta) de acordo com as descobertas efectuadas
por Max Plank, sendo por isso considerado como partícula elementar.
Além das partículas elementares
apresentadas como exemplo, existem diversas outras, entre as quais os
diversos tipos de neutrinos, o muão, o tau, e respectivas
anti-partículas e ainda dos diversos tipos de bosões que medeiam as
quatro forças fundamentais da natureza.
Apresenta-se abaixo a lista completa de
partículas elementares conhecidas ou pelo menos predictas no modelo
padrão da física de partículas:
Fermiões:
. Partículas:
- quarks: up, down, charme, estranho, top
e bottom
- leptões: electrão; muão; tau; neutrinos
(do electrão, do muão e do tau)
. Anti-partículas:
- anti-quarks: up, down, charme, estranho,
top e bottom
- anti- leptões: positrão; muão positivo;
tau positivo; anti-neutrinos (do electrão, do muão e do tau)
Bosões:
. Fotão (mediador da força
electromagnética).
. Gluão (mediador da força forte).
. Bosões "fracos" (W+, W-
e Z, mediadores da força fraca).
. Bosão de Higgs (responsável pela massa)
- nunca foi observado e a sua existência é ainda muito expeculativa.
Além das partículas elementares descritas
pelo modelo padrão, algumas teorias supersimétricas conjecturam também
sobre a existência das chamadas partículas supersimétricas
(abreviadamente s-partículas). Segundo estas teorias, cada fermião do
modelo padrão teria um parceiro bosão (sleptões, squarks, etc.) e cada
bosão do modelo padrão teria um parceiro fermião (fotinos, gravitinos,
gluinos, winos, zinos,...).
Uma referência ainda para a teoria das
cordas que refere que cada partícula elementar corresponde na verdade a
um diferente modo de vibração de uma corda fundamental. Tal significa
que ao contrário do modelo padrão que identifica cada partícula
fundamental como um ponto de dimensão zero, a teoria das cordas postula
que os blocos fundamentais da matéria e da radiação são extensas linhas
unidimensionais semelhantes a uma corda. Além deste postulado, a teoria
das cordas também prediz a existência do gravitão uma partícula que
faria a mediação da força gravitacional.
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