O termo partícula tem vários significados, no geral, se refere às partes menores de uma matéria. As partículas são elementos presentes em todas as partes que compõem o universo. Na física, o ramo responsável pelo estudo das partículas e de suas interações é a física das partículas.
A divisão das partículas pode ser de acordo com suas propriedades: composição, estabilidade e tamanho. Nesse sentido, elas podem ser compostas ou elementares.
O que é uma partícula?
O termo partícula vem do latim particŭla e pode ter vários significados. Mas, no geral, serve para se referir a algo com matéria menor. Por exemplo, na química, uma partícula é o menor fragmento de matéria que possui propriedades químicas de um corpo. Com base nisso, podemos classificar os átomos e as moléculas como partículas.
As partículas variam muito em quantidade e tamanho, podendo ser macroscópicas (como pós), microscópicas (como o átomo) ou subatômicas (como o elétron). Além disso, dependendo da sua densidade, elas podem servir para criar modelos científicos de objetos ainda maiores.
Propriedades da partícula
Composição
As partículas podem ser classificadas de acordo com a sua composição, podendo ser compostas ou elementares. Em resumo, as compostas são aquelas que possuem composição, ou seja, são partículas feitas de outras partículas.
Um átomo de carbono-14 é um exemplo de partícula composta, pois ele tem 6 prótons, 8 nêutros e 6 elétrons em sua composição. Já as elementares são as partículas que não possuem outras partículas em sua composição. Existe um número bem pequeno desse tipo, exemplos disso são os glúons, léptons e quarks.
Estabilidade
As partículas compostas e elementares passam por decaimento de partículas. Normalmente, uma partícula decai de um estado de energia alta para um estado de baixa energia emitindo alguma forma de radiação, como a emissão de fótons, por exemplo.
Tamanho
As partículas podem ser macroscópicas, microscópicas ou subatômicas. As macroscópicas são maiores que os átomos e as moléculas. Exemplos desse tipo são: poeira, areia, pó, as estrelas de uma galáxia etc.
Por outro lado, as microscópicas são as partículas de tamanhos que variam dos de átomos a moléculas, como dióxido de carbono, nanopartículas e partículas coloidais. Por fim, temos as subatômicas que são menores que os átomos. Exemplos disso são: prótons, nêutrons e elétrons.
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Física de partículas
O que estuda?
A física das partículas é o ramo da ciência responsável por analisar as partículas elementares de uma matéria. Além disso, esse ramo da física também estuda a interação entre as partículas e a radiação presente na matéria.
Partículas elementares
Também chamadas de partículas fundamentais, as elementares não são compostas por outras partículas. Portanto, as elementares são toda a porção indivisível da matéria, tais como os elétrons, os fótons e os quarks.
História da física de partículas
Os estudos das partículas começaram com os gregos. Tales de Mileto foi o primeiro cientista a desenvolver pesquisas que incluíam as partículas, quando estudou questões relacionadas à eletricidade.
Em seguida, Demócrito desenvolveu estudos sobre a matéria e afirmou que as partículas podiam ser divididas até chegar ao ponto fundamental de sua formação. Foi assim que começou-se a elaborar a ideia de átomo.
A partir disso, acreditava-se que as partículas elementares de um átomo, por exemplo, eram os elétrons, prótons e nêutrons. Essa ideia perdurou até o ano de 1932, onde os cientistas acreditavam que essas partículas eram elementares, além de serem as formadoras da matéria do mundo.
Porém, com a evolução das pesquisas e das técnicas usadas pelos cientistas, diversas outras partículas começaram a surgir entre 1932 e 1947. Como exemplo, o neutrino, descoberto pelo italiano Enrico Fermi, em 1933.
Com as pesquisas se intensificando, em 1933, descobriu-se um novo método para identificar partículas. O método tinha como base a emulsão fotográfica, tendo a luz como parte do processo. Esse método tornou possível a identificação de várias partículas, dentre elas o múon e o píon.
Em 1947, os cientistas já haviam descoberto, cerca de 200 tipos de partículas. O intuito era classificar os tipos de partículas e organizá-las de acordo com as propriedades, características em comum e simetrias que apresentavam.
Com a evolução das pesquisas, cientistas como Murray Gell-Mann e Georg Zweig chegaram à conclusão de que a maior parte das partículas tidas como elementares, na verdade, tinham partículas ainda menores em sua composição. A partir disso, os pesquisadores conseguiram organizar as descobertas em grupos que compartilhavam de características comuns.
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Fontes: Conceito, Educa mais Brasil e Brasil escola.
