Partículas Elementares

Partículas Elementares
Laureana Moreira Mota

De que a matéria é feita no seu nível mais fundamental? Sabemos hoje que umas poucas partículas constroem o Universo, principalmente em se tratando de matéria padrão. E muitas partículas existem que só aparecem em casos especiais, como em raios cósmicos ou em aceleradores de partículas.
Mas, quais são as partículas elementares? Qual a natureza das leis que governam o comportamento dessas partículas? Por que elas se juntam e formam outras partículas compostas?
Neste capítulo faremos um breve resumo, mencionando as ideias mais importantes da Física de Partículas.
Os modelos são fictícios, mesmo assim, é possível obter a descrição correta dos fenômenos observados. A Física não nos fornece uma imagem clara do que seja uma partícula elementar, mas nos fornece uma descrição precisa do seu comportamento.
Comecemos com uma distinção entre dois tipos de partículas: Férmions e Bósons.
Todas as partículas possuem um momento angular intrínseco chamado spin. O spin pode ter valores não negativos semi-inteiros (1/2, 3/2,...), ou inteiros (0, 1, 2,...). As partículas com número quântico de spin semi-inteiro, como os elétrons, são chamadas de Férmions (em homenagem ao físico italiano Enrico Fermi). As partículas com número quântico de spin inteiro são chamadas de Bósons (em homenagem ao físico indiano Satyendra Bose). Os Férmions obedecem ao princípio de exclusão de Pauli (duas partículas não podem ocupar o mesmo estado quântico). Os Bósons não obedecem ao princípio de exclusão de Pauli (o mesmo estado quântico pode ser ocupado por um número ilimitado de bósons).

Antimatéria

A equação de Schröedinger, como foi originalmente proposta, não incluía informações sobre o spin de uma partícula. A equação que foi capaz de fornecer esta informação foi apresentada em 1928 por Paul Dirac. Dirac percebeu que as soluções de sua equação descreviam não somente a matéria ordinária, mas também um novo tipo de matéria, que veio a ser