A física moderna e o rastro das partículas elementares

Partículas elementares não são visíveis diretamente, até porque, por serem extremamente pequenas, interagem com as radiações ou fótons que podem detectá-las (vamos tratar desses assuntos nos capítulos finais, sobre física moderna). Por isso elas são detectadas indiretamente — o primeiro instrumento capaz de fazer isso foram as câmaras de bolhas, inventadas no final da década de 1920 e utilizadas até a década de 1980. 

Veja as fotos abaixo:

O princípio de funcionamento da câmara didática (a), utilizada para demonstrações em sala de aula, e da câmara de grandes laboratórios (b) é o mesmo: em um recipiente fechado, com uma janela transparente no topo, cria-se uma atmosfera supersaturada de vapor de álcool, por exemplo. 

Depois, faz-se atravessar por essa nuvem as partículas que se pretende estudar, em determinadas condições — interagindo com determinados campos eletromagnéticos ou provocando colisões e observando o que delas resulta.

Os resultados obtidos a partir dessas interações aparecem na forma de rastros, que são fotografados e estudados posteriormente como aqueles que aparecem na figura c. 

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, sobretudo quando ocorrem colisões. 

Nele, 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. 

Por essa razão, em muitas colisões, partículas incidentes desaparecem e novas partículas aparecem, como se viessem do nada.

Alberto Gaspar

VEJA O VÍDEO EM  https://youtu.be/hoiqzTMizZk

Forte abraço,

Prof. Sérgio Torres

Dicas de Física e Super Interessantes 

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                                                     Sergio Torres

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