Partículas e forças fundamentais
Até o começo do século XX, a gravidade era vista como uma força que agia à distância. Por exemplo, a Terra seria atraída pelo Sol, segundo uma força proporcional ao produto das massas do Sol e da Terra e inversamente proporcional à distância. O conceito de força é um dos mais importantes da Física Clássica, presente nas leis de Newton da mecânica e na gravitação universal.
No século XX, com o surgimento de novas teorias que mostraram limitações da Física Clássica, como a Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica, o conceito de força na Física Moderna foi modificado, não sendo mais visto como uma ação instantânea à distância, mas sim, como uma interação, mediada por partículas.
Todas as forças que já estudamos na Física Clássica (como as forças de atrito, normal, peso, elétrica, entre outras) podem atualmente ser explicadas com base em quatro tipos de interações fundamentais, mostrados na tabela ao lado.
Nas páginas seguintes desse módulo, você pode aprender mais sobre cada uma dessas interações. Antes disso, vamos ver brevemente algumas características dessas forças fundamentais, que estão mostradas na tabela acima. Cada uma das interações fundamentais é mediada por trocas de partículas. Sim, cada força fundamental pode ser representada por um tipo de ‘partícula de interação’. No caso da força nuclear forte, essa partículas são chamadas glúons; da nuclear fraca, são os bósons; da eletromagnética, os fótons; da gravitacional, os grávitons, que, como veremos adiante, ainda não foram descobertos.
Além disso, cada uma dessas interações tem diferentes intensidades relativas. Adotando a força eletromagnética como padrão (valendo 1 na tabela acima), temos que a força nuclear forte é 1.000 vezes mais intensa, o que justifica a escolha do nome “força forte”. A força fraca é 100 bilhões de vezes menos intensa que a força eletromagnética, enquanto a gravitação é a mais fraca de todas, sendo 1039 vezes mais fraca.
Para saber mais sobre essas interações fudamentais, vamos começar estudando a força nuclear forte.