quarta-feira, 22 de junho de 2016

O mundo quântico e suas menores particulas.



As moléculas são feitas de átomos e os átomos são feitos de partículas subatômicas, como os prótons e os elétrons que são 99,99999% espaço vazio e rotação elétrica são então feitos de quarks, que dão origem as partículas fundamentais.Steven Bancarz

O que antes pertencia ao domínio da religião e do mito está, cada vez mais, tornando-se consenso na ciência: todas as coisas do Universo estão profundamente relacionadas umas com as outras. Roni Rafael Adame.

Os cientistas, através de seus modelos atômicos, demonstraram que os àtomos consistem de elètrons que vão dá forma às camadas eletrônica e núcleos compostos por prótons e nêutros e que, por conseguinte, são formados por quarks, que são os constituintes fundamentais da matéria. Os prótons possuem carga elétrica positiva, e os elétrons carga elétrica negativa. Os nêutrons não possuem carga elétrica pois não apresentam efeitos elétricos.

Os elementos são substâncias que interagem entre si e que compõem o universo físico ou parte constitutiva de tudo que existe como ,por exemplo, o ser humano, as estrelas, os rios e tudo ao nosso redor tem como constituintes os setes elementos nos sistemas biológicos: neutrino, elétron, quarks, glúon, bósons da força fraca, fóton e gráviton. Na verdade milhões de partículas se movendo no universo e ao nosso redor dão forma a tudo que vemos, sentimos e ouvimos.

Os quarks e elétrons formam toda a matéria existente no universo, outras são energias que trabalham para manter os quartz unidos, iluminar as coias e o neutrino que fica do lado de fora dos àtomos, que atravessam os nossos corpos sem deixar vestigios.

Os antigos já falavam dos quatros elementos que compõem a natureza e que existe, a Água, o Ar, a Terra e o Fogo onde tudo está relacionado e todas as coisas se relacionam. Seres vivos inanimados dependem uns dos outros e nós estamos inseridos nesses processos interacionais biológicos, onde no início não existia o ar, mas só uma mistura de gases, hélio e hidrogênio. E com o tempo formaram-se os oceanos a vida começa a partir de seres com capacidade de tirar (O2) do gás carbônico (CO2, ou dióxido de carbono. E dessa forma, a proporção de (O2) na atmosfera aumentou. E parte do carbono foi absorvida na composição de seres vivos inanimados como as rochas que formaram as montanhas.

No entanto, é preciso pensar no mundo quântico, ou seja, o mundo das partículas subatômicas que são os elementos fundamentais da natureza. E é a interação entre essas partículas que dá a origem a tudo que existe no universo, não como pensava os antigos pensadores gregos sobre os quatros elementos (Terra, Água, Fogo e Ar), ou seja, existe um mundo quântico, habitado pelas partículas subatômicas.














3




Nesse sentido, esse trabalho pretende fazer uma revisão bibliográfica sobre os setes elementos primordiais e sua participação nos sistemas biológicos. E para isso, buscar-se-ão pesquisas em sítios, tais como Scielo, Portal Periódico da CAPES, Pubmed, LILACS, dentre outros referenciais teóricos.




2 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO







2.1 O Modelo Padrão e as Partículas e suas Interações na Formação dos Setes Elementos.




De acordo com Moreira (2009), deve haver no universo uma enorme quantidade dessas partículas elusivas resultantes do Big Bang, principalmente os neutrinos primordiais, produzidos nos primeiros segundos do Big Bang e que têm um problema:sua massa é muito pequena e mesmo existindo em abundância, esses elementos contribuem pouco com a matéria.

Segundo Moreira (2009) o Modelo Padrão que é uma teoria matemática muito sofisticada para explicar sobre a natureza que identifica as partículas básicas e específica como interagem. E que tudo que acontece no mundo (exceto os efeitos da gravidade) resulta das partículas do Modelo Padrão interagindo de acordo com as suas regras e padrões.

Já para Steinkirch (2007), o Modelo Padrão é é o modelo das interações fundamentais, que descreve três das quatro forças conhecidas, ou seja, a interação eletromagnética, a interação fraca e a interação forte, mas não descreve a quarta interação, a gravitacional. Para esse pesquisador, esse modelo de partículas é uma teoria que descreve as forças fundamentais fortes, fracas e eletromagnéticas, bem como as partículas fundamentais que toda a matéria que existe no mundo.




Segundo esquisador Moreira (2009), há variadas partículas. Por exemplo, léptons e quarks são partículas verdadeiramente elementares por não possuírem estrutura interna. Partículas que têm estrutura interna são chamadas de hádrons; são constituídas de quarks: bárions quando formadas por três quarks ou três antiquarks, ou mésons quando constituídas por um quark e um antiquark. segundo o Modelo Padrão a grande quantidade de partículas elementares até hoje detectadas, cerca de 300, em aceleradores/colisores de partículas ou em raios cósmicos, pode ser agrupada em léptons, quarks e hádrons ou em léptons e hádrons,








4




visto que os quarks são constituintes dos hádrons ou, ainda, em léptons, bárions e mésons, pois os hádrons podem ser divididos em bárions e méson

Ainda segundo Moreira (2009) as interações fundamentais ocorrem como se as partículas interagentes "trocassem" outras partículas entre si. Dessa forma, existemas partículas mediadoras que seriam os fótons na interação eletromagnética, os glúons na interação forte, as partículas W e Z na interação fraca e os grávitons (ainda não detectados) na interação gravitacional. Além do mais, segundo o autor, as partículas mediadoras podem não ter massa, mas tem enegia. Por isso, são chamadas de virtuais. Poder-se-ia, então, dizer que as partículas de matéria ou partículas reais9 (léptons, quarks e hádrons) interagem trocando partículas virtuais (fótons, glúons, W e Z, e grávitons).




Já para Costa são quatro as interações básicas da natureza e cada interação está associdaa a uma partícula mensageira que é uma unidade mínima em que a força possa existir. Por exemplo, o fóton é a unidade mínima do campo eletromagnético. No entanto, para a força nuclar, essa partícula é o bóson e para a força forte o gluón que mantém o núcleo coeso. E por fim, de todas as interações básicas da natureza, menos o gráviton associado à força gravitacional foi encontrado porque ela é a força fraca das quatros e assume papel importante para grandes massas.

A força gravitacional é regida pela Lei da Gravitaçaõ Universal proposto pelo grande cientista inglês Isaac Newton, sendo responsável pela arquiterua do universo e por manter o nosso planeta em órbita eliptica girando em torno do Sol. Para Costa (…..) a força eletromagnética ocorre entre prótons, ou entre prótons e elétrons, sendo responsável por manter iluminadas as nossas ruas e casas.

Portanto, de acordo com Moreira ( 2010), existem quatro tipos de interações fundamentais que são as eletromagnética, gravitacional, forte e fraca. E dessa forma, a interação entre um elétron e um núcleo atômico é um exemplo de interação eletromagnética; atração entre quarks é do tipo interação forte; o decaimento β (por exemplo, um nêutron decaindo para próton pela emissão de um elétron e um neutrino) exemplifica a interação fraca; a interação gravitacional atua entre todas as partículas massivas, e é a que governa o movimento dos corpos celestes. E a interação forte, como sugere o nome, é a mais forte no âmbito das partículas elementares e mantém juntos prótons e nêutrons no núcleo atômico. Afeta somente hádrons. A interação fraca é responsável pelo decaimento relativamente lento de partículas como nêutrons e múons, e também por todas reações envolvendo neutrinos.








5










2.1.1 Os Neutrinos.







O nosso corpo é atravessado a cada instante por bilhões de partículas quase sem massa quase na velocidade da luz e com efeito quase nulo. Essas partículas chamadas neutrinos quase não interagem com a matéria e por isso são partículas neutras, ou seja, partículas sem carga elétrica. (REZENDE,2008)

Os neutrinos surgem no núcleo do átomo, quando um próton se transforma em um nêutron ou vice-versa. Isso acontece a todo instante nos átomos de hidrogênio de estrelas como o sol e dentro de cada um nós. Por isso, que o neutrino é a forma de matéria mais leve que existe e quase não interage. E essa partícula pode ser encontrada na reação que ocorre no átomos de hidrogênio do sol e até dentro de nós. Segundo Moreira (2009) o Modelo Padrão inclui tipos distintos de neutrinos: neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do ie tau e que alguns neutrinos, com origem das reações solares mudam até chegar à Terra (hipótese de oscilação de neutrinos confirmada em 2002 por outros cientistas.

Rezende (2008), o neutrino, a forma de matéria mais leve que existe, interage tão pouco com as outras coisas que é chamado de partícula fantasma. E certos àtomos de potássio que formam nosso corpo estaõ emitindo neutrinos a todo instante, isso porque sobra sempre alguma energia das transforamações que acontecem.




2.1.2 Os Elétrons.







Se as características do neutrino apontam que eles estão soltos e vagando, por exemplo, em nosso corpo, os elétrons estão mais próximos à periferia dos átomos, ou seja, a eletrosfera. Os elétrons estão também não possuem massa, mas são responsáveis por muitos fenômenos da natureza, como por exemplo, a imagem da televisão, entre muitas coisas que fazemos em nosso dia-a-dia e que utilizamos energia. Por exemplo são os elétrons que se chocam contra a tela da televisão e fazem aparecer a imagem.

Segundo Carvalho (2013) o elétron foi descoberto em 1987, sendo a primeira partícula subatômica a ser conhecida, sendo fundamental porque não é composto por nenhuma outra partícula, diferentemente de prótons e nêutros que são formados por quarks.














6




Para Rezende (2008), se o núcleo do átomo fosse do tamanho de uma bola de futebol, o “pedaço” habitado pelos elétrons seria do tamanho de um estádio.




2.1.3 Os Quarks







Os Quarks são as partículas que formam as superpartículas prótons e nêutrons e que compõe o núcleo do átomo. Segundo Rezende (2008) os quarks são os tijolos que a natureza utiliza para produzir essas superpartículas. E cada uma delas (prótons e nêutrons) é formada por três quarks e só existem em grupos de três. Possuem um tipo de “carga elétrica” denominada de cor, que pode ser azul, vermelha ou verde, realizando trocas de cor ou carga entre si de forma contínua dentro de um àtomo, sendo mantidos nesses grupos por uma força (força nuclear forte que é formada por uma partícula: o glúon.) que os puxa de volta sempre que eles tentam se separar.

Moreira (2010) os quarks emitem e absorvem glúons e assim exercem a interação forte entre si. quarks não existem livremente, só podem ser observados em combinações que são neutras em relação à cor; estão sempre confinados em partículas compostas chamadas (hádrons palavra grega hadros, que significa massivo, robusto, forte). Segundo esse pesquisador quarks são, possivelmente, os constituintes fundamentais da matéria. Há seis espécies, ou sabores, de quarks: u (up ), d (down ), c (charmed ), s (strange ), b (bottom ) e t (top ). Cada uma dessas espécies pode apresentar-se em três “edições” chamadas cores : 1 (vermelho), 2 (verde) e 3 (azul).




2.1.4 Os Glúons







As partículas Glúons ficam circulando de um quark a outro dentro do grupo e são responsáveis pela troca de carga, funcionando como uma mola, ou seja, deixa os quarks livres quando estão próximos, mas os puxa violentamente quando se afastam.

Essas partículas são chamadas de Força Nuclear Forte e por isso, possuem a maior força do Universo, inclusive maior do que a força da gravidade. De acordo com Rezende (2008) A força (força nuclear forte) formada pelo glúon é a mais poderosa do Universo e mantém o núcleo do átomo coeso.

No entanto, quando essas partículas se desfazem a Força Nuclear deixa de existir ocasionando um fissão nuclear, onde o átomo é dividido em dois, ou seja, quando o átomo é





7




partido em dois ou de decaimento radiotivo, quando pedaços do núcleo atômico se soltam , espalham-se por aí, gerando uma bagunça radiotiva por partículas desordeiras, verdadeiras destruidoras dos átomos, conhecidas por bósons da força fraca.

Segundo Carvalho (2013) os Glúons funcionam como mola para manter os os quarks unidos e influenciar na troca de carga entre eles. Glúon é um bóson vetorial de massa nula e que intermediam a interação forte




2.1.5 Os Bósons







As partículas Bósons são de Força Fraca são responsáveis pela força nuclear e causam uma bagunça no interior dos átomos porque tentam expulsar partículas dentro dos átomos, causando a radiação e a divisão do núcleo atômico. Dessa forma, essas partículas causam a radiotividade porque destroem os átomos e são essenciais porque tem a capacidade de transformar prótons em nêutrons. Sem essas partículas não existiria o Sol, tendo em vista que essas partículas originam a reação que dá intensidade ao brilho do sol. Quando essas partículas tentam expulsar outras de dentro dos átomos mais pesados, tem-se a radiação.

De acordo com Rezende (2008), essas partículas são formadas por três integrantes: os bósons W-, W+ e Z, todos eles com mais de 86 vezes o peso de um próton inteiro. Porém, essa força é menos intensa que a nuclear forte (cerca de 100 mil vezes mais fraca). Por isso foi chamada de “força nuclear fraca” (ainda assim, é mais forte que a gravidade (CARVALHO, 2013).

Segundo Rezende (2008), essas partículas estavam associadas a outras partículas no início do Universo, com quis interagiam com uma força chamada de eletrofraca que não existe mais. E bilhões dessas antigas partículas da força estão associadas aos Fótons, como o sinal de TV, do rádio, do celular, etc.




2.1.6 Os Bósons







Nesse sentido, os bósons são conhecidos por formarem a luz visível, mas também faz parte do sinal de televisão e carregam a mais poderosa força do universo, que é o eletrogmatismo, que é bilhões de vezes mais potente do que a gravidade, mas somente cem vezes mais fraca do que a força nuclear forte.








8




Segundo Rezende (2008), todos esses sinais de rádio, televisão, etc é composto de fótons e que formam a luz visível. E o que nós entendemos como toque é nada mais que a repulsão eletromagnética entre o papel e a nossa pele. Uma repulsão que acontece por causa dos fótons que nossas mãos e computador trocam quando se aproximam.

Portanto, essas partículas de força eletromagnética são responsáveis por manter os elétrons próximos ao núcleo e são a segunda maior força do Cosmos. Ela é também responsável por gerir as ligações químicas dos átomos e moléculas.




2.1.6 Gráviton







Gráviton é a partícula responsável pela força da gravidade que mantém os planetas em órbita do Sol.. É uma partícula que ainda incompreendida pela mecânica quântica porque sua existência é questionável porque ninguém nunca viu e por isso, essa partícula é um buraco no Modelo Padrão que explica todas as outras partículas, isso porque a mecância quântica todas as forças são feitas por alguma partícula de energia.

Nesse sentido, de acordo com Rezende (2008) quando os físicos tentam espatifar átomos em aceleradores de partículas para analisar o que sai lá de dentro, cadê o gráviton? Ninguém sabe, ninguém viu e por isso, pensa-se que só é possível entender a gravidade se olharmos ainda mais profundo na matéria.




3. CONSIDERAÇÕES







A presente pesquisa bibliográfica possibilitou, em visão transdisciplinar das ciências biológicas, adentrar no mundo das partículas subatômicas, até então desconhecidas e perceber o quanto estamos imersos nas interações dos sistemas biológicos a partir dos setes elementos fundamentais que possibitam a existência de seres bióticos e abióticos.

Até aqui a observação era o senso comum de que o conhecimento sobre os quatros elementos (Água, Fogo, Terra e Ar) eram suficientes para explicar os processos interacionais dos sistemos vivos e não vivos.

Por outro lado, importa destacar o conhecimento sobre o Modelo Padrão, teoria, embora em construção e que apresenta uma verdade conclusiva, possibilita conhecer e compreender a natureza da matéria e suas partículas constituintes e como elas interagem em um processo mais profundamente de compreensão do que simplesmente saber que um átomo é composto





9




de prótons, nêutrons e elétrons. E que a gravidade e seu elemento gráviton sempre serão ainda uma interrogação na mente enriquieta de muitos cientistas.




4. REFERÊNCIAS




BANCARZ, Steven A Evidência de Que a Consciência Cria a Realidade. Disponível emhttps://portal2013br.wordpress.com/2014/10/14/a-evidencia-de-que-a-consciencia-cria-a-r




ealidade-bem-vindo-a-matrix/ , acesso em 06.08.2015, às 17h35min.




COSTA, João da. Dos atomistas Gregos ao Bóson de Higgs. 2012. Disponível em https://www.substantivoplural.com.br/dos-atomistas-gregos-ao-boshttps://www.substantivoplural.com.br/dos-atomistas-gregos-ao-boson-de-higgs/on-de-higgs/ - acesso em 06.08.2015, às

11h15min.




CARVALHO, Wesley . Física de Partículas. Disponível em




https://prezi.com/scbnlvwg0m9t/fisica-de-particulas/, acesso em 06.08.2015, às 14h45min.




MOREIRA, Marco Antonio O Modelo Padrão da Física de Partículas. Disponível em




http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1806-11172009000100006&script=sci_arttext , acesso em 06.08.2015, às 18h30min.

MOREIRA, Marco Antonio. A física dos quarks e a epistemologia. 2007.




MOREIRA, Marco Antonio. Partículas e Interações. Coleção Explorando o Ensino de Física. 2010.


REZENDE

,

Rodrigo.

Os

07

elementos.

Disponível

em


http://super.abril.com.br/tecnologia/os-7-elementos ,acesso em 06.08.2015, às 12h34min.


Teoria

dos

07

elementos.

Química

em

Ação.





https://www.quimicaemacao.com.br/blog/10-teoria-dos-7-elementos, acesso em 06.08.2015, às 19h35min.

Lucas, Os 7 elementos do universo. Disponivel em




http://misteriosdomundo.org/os-7-elementos-do-universo , acesso em 06.08.2015, às 11h40min.

STEINKIRCH, Marina Von. O Modelo Padrão. 2007. Disponivel em www. astro.sunysb.edu/steinkirch/reviews/sm07.pdf , acesso em 06.08.2015, às 13h20min. ADAME ,Roni Rafael Rodrigues. https://pensamentoemextincao.wordpress.com/tag/particulas-subatomicas/ , 06.08.2015, às 17h40min.

Nenhum comentário:

Postar um comentário