A física de partículas é responsável pelo estudo das partículas elementares da matéria. Os estudos nessa área possibilitam a detecção de centenas de novas partículas.
A física de partículas é a área da física responsável por estudar as partículas elementares.
Imagine a seguinte situação: um objeto é quebrado em partes pequenas, uma dessas partes é quebrada novamente e continua sendo quebrada até um ponto onde não seja mais possível quebrá-la, ou seja, chegar a sua parte indivisível. Essa é definição de uma partícula elementar, a menor parte da matéria ou, melhor, a parte indivisível.
Desde a Grécia Antiga já eram formulados alguns conceitos a respeito da constituição da matéria. Entre eles, temos o de Demócrito, que afirmava que toda a matéria poderia ser dividida até um determinado ponto, que seria sua parte mais fundamental e indivisível, o que ele denominou como átomo. Já no século XIX foi descoberto o elétron a partir de estudos sobre a eletricidade. O próton e o nêutron foram constatados apenas no século XX e também foram considerados durante algum tempo como partículas elementares.
A partir da década de 1930, com um novo método de pesquisa baseado em emulsões fotográficas, que permitia a detecção de partículas com velocidades próximas à da luz, várias novas partículas elementares foram encontradas. Somavam, ao fim de 1947, o total de 14 partículas:
Partícula |
Massa |
Carga |
Fóton |
0 |
0 |
Neutrino |
0 |
0 |
Antineutrino |
0 |
0 |
Elétron |
0,5 |
-1 |
Pósitron |
0,5 |
1 |
Múon |
106 |
-1 |
Antimúon |
106 |
1 |
Píon |
140 |
1 |
135 |
0 |
|
140 |
-1 |
|
Próton |
938 |
1 |
Antipróton |
938 |
-1 |
Nêutron |
940 |
0 |
Antinêutron |
940 |
0 |
Partículas elementares descobertas até 1947
Em uma tentativa de organizar essas partículas em grupos de acordo com as suas semelhanças, cientistas chegaram à conclusão de que várias partículas, como os prótons e os nêutrons, não eram elementares, pois eram constituídas de outras partículas menores: os quarks.
A organização dos elementos é feita de acordo com suas semelhanças, simetrias e propriedades em comum. A descoberta de novas partículas continuou a acontecer e perdura até hoje. Atualmente, já são conhecidas centenas de partículas elementares, a maioria gerada a partir da colisão entre prótons e elétrons em aceleradores de partículas.