A menor coisa do universo é tão pequena que parece ...

Qual é a menor coisa do universo?

Essa é uma pergunta complicada. Afinal, as partículas fundamentais são o que os físicos chamam de blocos de construção mais básicos da matéria, e são tão diminutas que nenhuma tecnologia atual - nem qualquer tecnologia que possamos imaginar - pode determinar seu tamanho.

"A questão é um pouco difícil de responder como você colocou, uma vez que as partículas fundamentais não têm tamanhos mensuráveis", disse o Dr. Andy Parker, o físico de partículas que chefia o departamento de física da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. The Huffington Post em um e-mail. "Os físicos os chamam de 'pontuais' para indicar que nenhum tamanho foi detectado até agora."

Mas se as menores partículas do universo são tão pequenas, como os cientistas sabem sobre elas? Para encontrar a resposta a essa pergunta, sentei-me com o Dr. Joe Lykken, vice-diretor do Fermi National Accelerator Laboratory, a enorme instalação do colisor de partículas localizada a 35 milhas a oeste de Chicago.

Confira o vídeo acima e / ou clique abaixo para ler a transcrição. Não se esqueça de deixar sua opinião nos comentários. Fale nerd comigo!

JACQUELINE HOWARD: O universo é um lugar gigantesco, mas quase tudo nele é feito de partículas muito minúsculas. Qual pode ser a partícula menor e mais fundamental do universo?

Olá a todos. Jacqueline Howard aqui. Estou a 100 metros de profundidade no Laboratório Fermi National Accelerator em Illinois. É onde os cientistas procuram os menores blocos de construção de toda a matéria, que podem aumentar nossa compreensão de tudo o que vemos ao nosso redor, e até de nós mesmos. Sim, você provavelmente pensou, bem, somos feitos de moléculas minúsculas, que são feitas de átomos, que são feitos de partículas como prótons, nêutrons e elétrons. Deve ser o fim de tudo, certo? Errado. Nas décadas de 1950 e 60, os cientistas descobriram a existência de partículas ainda menores, chamando-as de partículas fundamentais, que incluem quarks, neutrinos, bósons e outros. Em seguida, o Modelo Padrão de Física de Partículas foi desenvolvido na década de 1970 para explicar como essas partículas fundamentais e as quatro forças fundamentais da natureza - gravidade, eletromagnetismo, força fraca e força forte - se relacionam. Esta jornada ao reino subatômico continua com cientistas que trabalham aqui no Fermilab, no Grande Colisor de Hádrons na Suíça e em outros laboratórios de pesquisa ao redor do mundo.

DR. JOE LYKKEN: A maneira como tentamos descobrir o que são as menores coisas é esmagando partículas no que chamamos de aceleradores de partículas, colisores de partículas. E nós os esmagamos com energias cada vez mais altas tentando quebrá-los em pedaços cada vez menores, e para algumas dessas partículas não conseguimos fazer isso.

JH: Esse é o físico teórico e vice-diretor do Fermilab, Dr. Joe Lykken. E sim, os físicos literalmente enviam partículas em rota de colisão como dois carros de corrida, colidindo um com o outro, para descobrir se eles são feitos de partículas ainda menores. Afinal, foi assim que os cientistas perceberam que prótons e nêutrons são, na verdade, feitos de quarks. É também assim que os cientistas descobrem novas partículas elementares que confirmam a existência de coisas que antes eram apenas teoria.

JL: Dois anos atrás, descobrimos um tipo de partícula completamente novo, o bóson de Higgs, que é um tipo de coisa completamente diferente de tudo o que vimos antes. Acho que isso nos diz que estamos apenas arranhando a superfície de como essas minúsculas partículas realmente são.

JH: Mas qual é a menor partícula de todas? É complicado. Seja o que for, tem que ser algo que não pode ser esmagado em nada menor do que ele mesmo, não importa o quão forte seja a colisão. E os físicos sabem que deve ser menor do que o limite de tamanho dado a todas as partículas fundamentais, que é cerca de 10 a menos 19 metros. Isso é um zero, seguido por mais 18 zeros, seguido por 1. Isso é tão pequeno que alguns físicos dizem que a única maneira de entendê-lo é por meio do que é chamado de teoria das cordas - a ideia de que as partículas fundamentais podem na verdade ser cordas unidimensionais sobre um milionésimo de um bilionésimo de um bilionésimo de um bilionésimo de um centímetro. Se um único átomo explodisse para ter o tamanho de nosso sistema solar, uma corda teria o tamanho de uma árvore. Isso é tão pequeno que os físicos realmente chamam as partículas fundamentais de “semelhantes a pontos” para indicar que nenhuma tecnologia que existe, e que podemos até imaginar, é capaz de fazer essa medição. Mas o que acontece quando desenvolvemos essa tecnologia?

JL: Acho que isso nos colocará em uma situação muito semelhante à que estávamos no início dos anos 1900, quando de repente eles começaram a entender o que havia dentro dos átomos, e de repente perceberam que havia todos os tipos de coisas, novos tipos de experimentos que você poderia fazer que abririam mundos totalmente novos dos quais as pessoas nem mesmo suspeitavam.

JH: Mas até então, qual é a menor partícula que conhecemos? Pode ser um quark, ou talvez um neutrino, ou mesmo uma corda? Ou talvez estejamos todos errados, e simplesmente pode ser algo que ainda não encontramos. Que outros segredos você acha que as menores e mais elementares partículas de matéria podem revelar? Deixe-me saber nos comentários. Vamos lá, fale nerd comigo!

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