Em meados da década de 1970, os físicos já tinham uma listagem completa das partículas elementares da natureza, mesmo que muitas ainda estivessem por ser detectadas, pois precisavam ser criadas em colisões que reproduzissem os níveis de energia dos momentos iniciais do universo. Esse esquema teórico ganhou o nome modelo padrão de partículas e interações (ou forças) fundamentais. A tabela ao lado mostra o atual quadro de partículas elementares.
Precisão e sensibilidadeÀ medida que os aceleradores foram aumentando seu poder de acelerar partículas – bem como a precisão e a sensibilidade de detectores gigantes foram aprimoradas –, começaram a surgir os integrantes previstos pelo modelo padrão. Por exemplo: o quark charm (1974); o tau (1975), um primo mais pesado do elétron e do múon; o bottom (1977); os glúons (1979); as partículas W+, W- e Z0 (1983), ‘carregadoras’ da força fraca nuclear. E, finalmente, em 1995, o ‘último dos moicanos’: o quark top. Uma lista das principais partículas conhecidas hoje pela física pode ser encontrada em www.cbpf.br/Publicações.
Unificando fenômenosA história da física pode ser contada pelo viés da unificação dos fenômenos. No século 17, Newton mostrou que a gravidade terrestre e a cósmica eram uma só. No século seguinte, o inglês Michael Faraday (1791-1867) uniu a eletricidade ao magnetismo. O eletromagnetismo, por sua vez, foi unificado com a óptica nas equações do escocês James Maxwell (1831-1879). Na área de partículas elementares, os norte-americanos Steven Weinberg, Sheldon Glashow e o paquistanês Abdus Salam (1926-1996) propuseram, na década de 1960, de forma independente, a teoria eletrofraca, que unificava as forças (ou interações) eletromagnética e fraca.
As Quatro ForçasA seguir, está uma breve descrição das quatro interações (ou forças) fundamentais da natureza, bem como exemplos de fenômenos regidos por cada uma delas.
