Partícula Subatômica: Partícula mais pequena que o átomo
Na física, uma partícula subatômica é uma partícula menor que um átomo. De acordo com o Modelo Padrão da física de partículas, uma partícula subatômica pode ser uma partícula composta , que é composta de outras partículas (por exemplo, um próton, nêutron ou méson), ou uma partícula elementar , que não é composta de outras partículas (por exemplo, um elétron, fóton ou múon).
Física de partículas e física nuclear estuda essas partículas e como elas interagem.
Experimentos mostram que a luz pode se comportar como um fluxo de partículas (chamadas fótons), além de exibir propriedades semelhantes a ondas. Isso levou ao conceito de dualidade onda-partícula para refletir que as partículas em escala quântica se comportam como partículas e ondas; às vezes são chamados de ondulação para refletir isso.
Outro conceito, o princípio da incerteza, afirma que algumas de suas propriedades tomadas em conjunto, como sua posição e momento simultâneos, não podem ser medidas com exatidão. Foi demonstrado que a dualidade onda-partícula se aplica não apenas a fótons, mas também a partículas mais massivas.
As interações de partículas na estrutura da teoria quântica de campos são entendidas como criação e aniquilação de quanta de interações fundamentais correspondentes. Isso combina a física de partículas com a teoria de campo.
Mesmo entre os físicos de partículas, a definição exata de uma partícula tem diversas descrições. Essas tentativas profissionais na definição de uma partícula incluem:
- Uma partícula é uma função de onda colapsada
- Uma partícula é uma excitação quântica de um campo
- Uma partícula é uma representação irredutível do grupo de Poincaré
- Uma partícula é uma coisa observada
História
O termo ““partícula“ subatômica” é em grande parte um retrónimo da década de 60, usado para distinguir um grande número de bárions e mésons (que compreendem hádrons) de partículas que agora são consideradas verdadeiramente elementares. Antes disso, os hádrons eram geralmente classificados como “elementares” porque sua composição era desconhecida.[carece de fontes] Segue uma lista de descobertas importantes:
| Partícula | Composição | Teorizado | Descoberto | Comentários |
|---|---|---|---|---|
| elétron | elementar | G. Johnstone Stoney (1874) | J. J. Thomson (1897) | Unidade mínima de carga elétrica, para a qual Stoney sugeriu o nome em 1891. Primeira partícula subatômica a ser identificada. |
| partícula alfa | composto | Nunca | Ernest Rutherford (1899) | Provado por Rutherford e Thomas Royds em 1907 como núcleos de hélio. Rutherford ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1908 por essa descoberta. |
| fóton | elementar | Max Planck (1900) | Albert Einstein (1905) | Necessário para resolver o problema termodinâmico de radiação de corpo negro. |
| próton | composto | William Prout (1815) | Ernest Rutherford (1919, batizado 1920) | O núcleo do 1H |
| nêutron | composto | Ernest Rutherford (c.1920) | James Chadwick (1932) | O segundo nucleon. |
| antipartículas | Paul Dirac (1928) | Carl D. Anderson (e+, 1932) | Explicação revisada usa teorema CPT. | |
| píons | composto | Hideki Yukawa (1935) | César Lattes, Giuseppe Occhialini, Cecil Powell (1947) | Explica a força nuclear entre núcleons. O primeiro méson (por definição moderna) a ser descoberto. |
| múon | elementar | Nunca | Carl D. Anderson (1936) | Chamado de "méson" no começo; mas hoje em dia é classificado como um lépton. |
| káons | composto | Nunca | G. D. Rochester, C. C. Butler (1947) | Descoberto em raio cósmicos. A primeira partícula estranha. |
| bárion lambda | composto | Nunca | Universidade de Melbourne (Λ0, 1950) | O primeiro híperon descoberto. |
| neutrino | elementar | Wolfgang Pauli (1930), batizado por Enrico Fermi | Clyde Cowan, Frederick Reines (ν, 1956) | Resolveu o problema do espectro de energia do decaimento beta. |
| quarks (u, d, s) | elementar | Murray Gell-Mann, George Zweig (1964) | Nenhum evento de confirmação específico para o modelo de quark. | |
| quark charm | elementar | Sheldon Glashow, John Iliopoulos, Luciano Maiani (1970) | B. Richter, S. C. C. Ting (J/ψ, 1974) | |
| quark bottom | elementar | Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa (1973) | Leon M. Lederman ( ϒ , 1977) | |
| glúons | elementar | Harald Fritzsch, Murray Gell-Mann (1972) | DESY (1979) | |
| bósons W e Z W± , Z0 | elementar | Glashow, Weinberg, Salam (1968) | CERN (1983) | Propriedades verificadas ao longo da década de 1990. |
| quark top | elementar | Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa (1973) | Fermilab (1995) | Não hadroniza, mas é necessário para completar o Modelo Padrão |
| bóson de Higgs | elementar | Peter Higgs (1964) | CERN (2012) | Se acredita que foi confirmado em 2013. Em 2014, foram encontradas mais provas. |
| tetraquark | composto | ? | Zc(3900), 2013, ainda não confirmado como tetraquark | Uma nova classe de hádrons. |
| pentaquark | composto | ? | Mais uma classe de hádrons. A partir de 2019 pensa-se que existem vários. | |
| gráviton | elementar | Albert Einstein (1916) | A interpretação de uma onda gravitacional como partículas é controversa. | |
| monopolo magnético | elementar | Paul Dirac (1931) | não descoberto | |
Ver também
Referências
Ligações externas
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