O gigante e os anões

Quanto mais fundo é o mergulho no átomo, mais estranho é o comportamento da matéria.

Por Da Redação SEGUIR SEGUINDO
Atualizado em 31 out 2016, 18h50 - Publicado em 31 jul 1999, 22h00

Para estudar os grãozinhos mais ínfimos da matéria, os cientistas inventaram na década de 30 uma máquina que, em suas versões mais modernas, se tornou gigantesca – o acelerador de partículas. Ele funciona como uma pista de corrida para as menores partes do átomo. A idéia é acelerá-las a velocidades próximas à da luz (300 000 quilômetros por segundo), fazendo-as trombar de frente. Nesses choques, elas se quebram em cacos ainda menores. Os estilhaços são observados para conferir como se comportam na prática, e assim pôr à prova as teorias. Nas máquinas mais sofisticadas, o objetivo principal é o de achar, em meio aos fragmentos das trombadas subatômicas, alguma partícula nunca vista antes. Praticamente tudo o que se sabe sobre os pedaços do átomo menores do que o próton, como os quarks (veja o quadro na página ao lado), foi descoberto com esses enormes aparelhos.

Há atualmente três grandes aceleradores no mundo. O maior deles, o LEP, sigla em inglês para Grande Acelerador de Elétrons e Pósitrons, fica em Genebra, na Suíça. É um imenso anel subterrâneo, com 27 quilômetros de circunferência, ligado a um círculo menor. Os outros dois são americanos – o Tevatron, perto de Chicago, e o Acelerador Linear de Stanford, na Califórnia. Em 2005 deverá entrar em ação o mais potente acelerador do planeta, o LHC, Grande Colisionador de Hádrons (nome genérico para partículas como os prótons). Ele utilizará o mesmo túnel do LEP, na Suíça. Lá, os cientistas esperam reproduzir o Big Bang, a grande explosão que deu início ao Universo, há 13 bilhões de anos – só que em miniatura.

Neste século foI descoberto um quinto estado da matéria, além do sólido, do líquido, do gasoso e do plasma, existente em temperaturas tão altas quanto a do Sol. É o condensado Bose-Einstein, sugerido por Einstein a partir de estudos do físico indiano Satyendra Bose. Acontece em temperaturas próximas do zero absoluto. O frio é tão grande que faz os átomos se unirem, formando um superátomo, como ocorre nesta imagem com o rubídio. Ele se concentra no “pico” do gráfico produzido por computador.

O avesso da matéria

Cada partícula tem um irmão gêmeo rebelde. Sua massa é a mesma, mas a carga elétrica é diferente. O antielétron é positivo, já que o elétron sempre é negativo. Quando uma partícula colide com sua antipartícula, ambas são aniquiladas, gerando energia. A antimatéria foi descrita em 1930 por Paul Dirac (1902-1984), um físico inglês. É o combustível da nave Enterprise, da série Jornada nas Estrelas.

Bolinhas espevitadas

Os físicos adoram inventar nomes para as partículas que descobrem. Em 1961, quando o americano Murray Gell-Mann, hoje com 69 anos, achou uns corpúsculos estranhos dentro do próton, no núcleo atômico, chamou-os de quarks. A palavra, extraída do livro Finnegan’s Wake, do escritor irlandês James Joyce (1882-1941), não tem sentido nenhum e foi criada só para fazer uma rima. Mas até que combina com essas coisinhas minúsculas, que giram a velocidades quase iguais à da luz. A proporção entre um quark e o próton onde ele mora – sempre em grupos de três – é a mesma que existe entre a bola e o campo no jogo de golfe. Ele é o menor pedaço de matéria no núcleo do átomo. Por enquanto, é claro.