Volta à Simplicidade
Simples e elegante
Para dar alguma ordem e explicar as propriedades das partículas recém-descobertas, os físicos norte-americanos Murray Gell-Mann e George Zweig propuseram uma nova família de partículas subnucleares: os quarks. Inicialmente, ela conteria três membros: o up, o down e o strange. Segundo esse novo modelo, os
mésons seriam formados por um par de quarks – na verdade, um quark e um antiquark –, e os bárions (prótons e nêutrons, por exemplo) conteriam um trio de quarks. Diferentes combinações desses quarks podiam explicar todos os mésons e bárions conhecidos. E o que manteria os quarks ligados para formar mésons e bárions? Entram em cena os glúons – o nome vem de glue, do inglês cola. Quarks permanecem ligados pela transferência mútua e frenética dos glúons, os verdadeiros ‘carregadores’ da força forte nuclear.
Sempre confinados
Diferentemente das forças gravitacional e eletromagnética, a força forte entre os quarks aumenta conforme aumenta a distância entre eles – pode-se imaginar que glúons agem como elásticos ligando os quarks. E isso tem uma implicação: quarks não são observados livres, vivendo, portanto, confinados dentro dos bárions e mésons.
Aceitação de um modelo
Mais uma peculiaridade dos quarks: eles têm cargas elétricas que são uma fração da carga do elétron ou do próton (+2/3 ou –1/ 3), pois só assim é possível explicar a carga elétrica dos bárions e dos mésons. Por exemplo, um
próton é formado por dois quarks up (+2/3) e um down (-1/3). A soma total das cargas elétricas (2/3 + 2/3 - 1/3) é igual a 1. Por conta do confinamento e das cargas fracionárias, o modelo dos quarks foi recebido com ceticismo. No final da década de 1960, experimentos no acelerador de Stanford (Estados Unidos) – e conceitualmente similares ao experimento de Rutherford – deram fortes evidências de que prótons e nêutrons continham subestruturas.
E o modelo de quarks – inicialmente encarado apenas como um artifício matemático – forneceu uma boa interpretação desses resultados, trazendo de volta simplicidade e certa elegância ao mundo das partículas elementares. Curiosidade: Gell-Mann tirou o nome quark de uma passagem – “Three quarks for Muster Mark” (Três quarks para o Senhor Mark) – do romance Finnegans Wake, do irlandês James Joyce (1882-1941).
