Da estrutura do átomo às supercordas: a física em busca da unificação do Universo

O astrônomo e professor Emerson Roberto Perez, do Urânia Planetário, apresenta uma visão atualizada sobre a estrutura fundamental da matéria, mostrando como a física moderna superou a antiga ideia do átomo como elemento indivisível. Hoje, sabe-se que o átomo é formado por um núcleo composto por prótons e nêutrons, cercado por elétrons, partículas de massa muito menor e carga elétrica negativa.

Avanços na física de partículas revelaram que prótons e nêutrons não são fundamentais, mas formados por quarks, partículas que interagem por meio da força nuclear forte. Esses quarks existem em diferentes variedades e propriedades, conhecidas como sabores e cores, e suas combinações explicam a diversidade das partículas presentes nos núcleos atômicos. A descoberta levou a ciência a questionar se os quarks representam o último nível da matéria.

Uma das respostas mais ambiciosas a essa pergunta é a Teoria das Supercordas, que propõe que as entidades mais fundamentais do Universo não são partículas pontuais, mas filamentos energéticos unidimensionais. De acordo com essa teoria, as diferentes partículas surgem a partir dos variados modos de vibração dessas cordas, de forma semelhante às notas produzidas por um instrumento musical. Entre as previsões está o gráviton, partícula associada à gravidade e ainda não detectada experimentalmente.

A teoria também indica a existência de dimensões espaciais adicionais além das conhecidas, que estariam compactadas em escalas extremamente pequenas, próximas à Distância de Planck. Essas dimensões extras ajudariam a explicar a unificação das quatro forças fundamentais da natureza, com destaque para a gravidade, que atua em todas as regiões do Universo e pode ser a chave para futuras comprovações experimentais.

Embora ainda distante de confirmação direta, a Teoria das Supercordas ocupa um papel central na física teórica contemporânea por apontar um possível caminho para unir a Mecânica Quântica e a Relatividade Geral. Mesmo sem evidências conclusivas, essas pesquisas já transformaram a forma como a ciência compreende o Universo e reforçam a ideia de que o conhecimento científico está em constante construção, impulsionado por novas teorias, tecnologias e observações.

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