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 PERFIS - CESAR LATTES

Por dentro do méson pi
Partículas subatômicas impedem que o núcleo do átomo se separe

Lattes identificou a partícula em chapas expostas no monte Chacaltaya, na Bolívia

O méson pi, também chamado de píon, é uma partícula subatômica cuja existência havia sido prevista pelo físico japonês Hideki Yukawa em 1935, tentando responder a uma das principais perguntas da Física: se o núcleo do átomo é composto por prótons (com carga positiva) e nêutrons (com carga neutra), como ele se mantém coeso? A partir do modelo dos elétrons, que trocam fótons para atrair outros elétrons, Yukawa previu que prótons e nêutrons no núcleo do átomo deveriam intercambiar alguma partícula que fosse "portadora" da força que os mantém unidos. Essa atração receberia mais tarde o nome de força nuclear do tipo "forte". Ela é considerada uma das forças fundamentais da natureza, ao lado da gravitacional, da eletromagnética e da chamada "força nuclear fraca".

Levando em conta alguns princípios da física quântica, Yukawa pôde prever que a massa dessa partícula deveria ser intermediária entre a do próton e a do elétron (daí o nome méson - "meio" em grego). Ela deveria se transformar (ou decair, como dizem os físicos) rapidamente em outras partículas e ser facilmente absorvida por prótons e nêutrons.

Selo japonês em homenagem a Hideki Yukawa, o físico que previu a existência dos mésons pi

Em 1937, os físicos norte-americanos Carl Anderson e Seth Neddermeyer encontraram uma partícula que parecia ser o méson de Yukawa. Ela foi identificada em raios cósmicos (partículas de núcleos atômicos vindas do espaço que bombardeiam constantemente a atmosfera superior terrestre). Essas partículas tinham a massa prevista pelo japonês e se desintegravam como ele havia imaginado. No entanto, pouco depois, verificou-se que elas não interagiam com nêutrons e prótons da maneira esperada. As partículas foram chamadas de mésons mi, ou múons.

Dez anos depois, Cesar Lattes confirmaria a existência dos mésons pi no laboratório de física cósmica de Chacaltaya, na Bolívia. Analisando imagens colhidas de raios cósmicos, ele não só pôde detectar os píons, mas também observou que eles decaíam rapidamente em duas outras partículas: o múon e uma outra de carga neutra, que não podia ser registrada nas chapas fotográficas. Os píons podem ter carga neutra, positiva ou negativa. Eles carregam consigo informações que são trocadas entre prótons e nêutrons, e alteram a composição dessas partículas, podendo afetar inclusive sua carga.

A descoberta do méson pi marcou o início da física de partículas elementares, ou física de altas energias.

Renata Ramalho
Ciência Hoje/RJ

 

 
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