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Quebra-cabeça da matéria

Tudo o que vemos é formado por partículas cuja pequenez é difícil de imaginar - e que vão ainda além dos conhecidos prótons e nêutrons.

Texto Giovana Girardi

De todos os termos empregados pela ciência, a palavra “átomo” provavelmente é a mais enganosa, ao menos no seu sentido original. Os filósofos gregos que a bolaram foram os primeiros a imaginar que partículas indivisíveis formavam a matéria do Cosmo, daí o significado original: “aquilo que não pode ser dividido”. O problema é que, desde a Grécia antiga, a ciência tem descoberto mais e mais maneiras de quebrar os átomos, e até subdivisões deles, em pedacinhos.

Começo daltônico

Fora a idéia, os gregos não tinham a menor idéia do que seria um átomo. O conceito só chegou mais perto do mundo real graças ao químico inglês John Dalton, no começo do século 19. Ele estabeleceu características para os átomos, como peso, e fez suposições sobre como eles se combinavam entre si.

Dalton não podia vê-los, claro, mas defendia que todos os elementos químicos (hidrogênio, oxigênio, carbono) são feitos de átomos, que eles se combinam para formar novos compostos (hoje conhecidos como moléculas) e que as reações químicas são resultado de um rearranjo dos átomos. O estudioso inglês acreditava, no entanto, que os átomos eram mesmo indivisíveis, assim como pensavam os gregos.

A idéia só viria a ser desfeita no final daquele século, com a descoberta de que os átomos são formados por partículas ainda menores que eles: os elétrons, os prótons e os nêutrons. E que sua coesão ocorre pela atração entre os elétrons, que apresentam carga negativa, e os prótons, com carga positiva. Os nêutrons, como o nome diz, não têm carga (são neutros, sacou?) e, assim, estabilizam o núcleo atômico. É o número de prótons que define o átomo. O hidrogênio tem 1 próton, o hélio tem 2, o carbono, 6 – e por aí vai.

De um modo geral, isso é o que se aprende na escola, mas a teoria atômica vai muito além. Ao longo do século 20, os cientistas foram descobrindo que as 3 partículas não são o fim da linha no mundo atômico. Ainda menores que os prótons e os nêutrons, existem muitas outras partículas no núcleo dos átomos e algumas delas são realmente elementares, finalmente correspondendo à antiga idéia grega. As principais são os quarks, que compõem prótons e nêutrons (são necessários 3 quarks, combinados em “sabores” específicos, para formar um próton ou um nêutron). Há ainda partículas responsáveis pelas interações entre as demais, como o fóton, responsável pela luz, ou o glúon. Este último é literalmente o adesivo (o nome vem da palavra inglesa glue, “cola”) que mantém os tais quarks unidos entre si.

Peças dentro de peças

A ciência revelou vários níveis de complexidade dentro do átomo. Conheça os principais deles

1. A primeira divisão visível é entre núcleo (amarelo) e elétrons que o orbitam.

2. A análise mais aguçada detecta, no núcleo, prótons (em vermelho) e nêutrons.

3. Os prótons são partículas compostas: dois quarks up (azuis) e um quark down.