Como a Física Moderna explica as colisões, você sabe?

Colisões são choques entre corpos quaisquer - tanto podem ser bolas de bilhar, como partículas subatômicas. Em qualquer tipo de colisão, na ausência de forças externas ou quando a ação dessas forças for desprezível, a quantidade de movimento total se conserva. A energia cinética, porém, pode ou não se conservar.

O estudo das colisões é de grande interesse na física moderna como forma de detectar a estrutura do átomo e das partículas subatômicas. Para isso, feixes de partículas de alta energia, em geral, elétrons ou prótons, são lançados como projéteis em direção a um alvo que contém átomos, núcleos ou outras partículas a serem exploradas. Quanto maior a energia desses feixes, mais profundamente eles penetram na estrutura subatômica, provocando colisões

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A forma como essas partículas interagem pode ser observada pelos traços de ocorrem, como as câmaras de bolhas. A foto mostra um modelo simplificado, utilizado tanto para pesquisas como para fins didáticos.

Câmara de bolhas simples.

No topo dessa câmara, no recipiente cilíndrico transparente, são colocadas tiras de feltro embebidas em álcool enquanto a parte inferior é resfriada com "gelo-seco" (dióxido de carbono). O resfriamento produzido no interior da câmara, devido à sublimação do dióxido de carbono, faz com que o vapor de álcool se condense em pequenas gotículas que se formam em torno das partículas que atravessam a câmara, tornando-as visíveis.

Os resultados obtidos a partir dessas colisões aparecem na forma de rastros, que são fotografados e estudados posteriormente. Veja a foto ao abaixo

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Rastros de uma colisão de partículas numa câmara de bolhas.

Esses rastros nos permitem estudar o comportamento das partículas do mundo subatômico. A partir desse estudo os físicos concluíram que a realidade do mundo subatômico é bem diferente da que estamos acostumados a observar. Além de serem comuns as colisões elásticas, que não existem na nossa experiência cotidiana, as colisões inelásticas não apresentam apenas perda de energia cinética - há colisões inelásticas em que a energia cinética aumenta! Isso ocorre quando a colisão provoca a conversão da massa de repouso de uma ou mais partículas em energia cinética. Isso faz com que, em muitas colisões, partículas incidentes desapareçam e novas partículas apareçam, como se viessem do nada.