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quinta-feira, 8 de setembro de 2016

Cromodinâmica Quântica, uma teoria que tenta se firmar


No início do século 20, os físicos pensavam que as interações fundamentais entre as partículas eram duas: gravitação, que é governado pela massa, e eletromagnetismo, governada pela carga. Agora reconhecemos duas forças fundamentais adicionais. A força fraca é responsável por decaimento radioativo, e a força forte mantém o núcleo unido apesar da repulsão de Coulomb que tenta fundi-lo. No modelo padrão da física de partículas, as partículas fundamentais que interagem através da interação forte são fracionadas, destacando-se os quarks neste-tutorial que são mantidos juntos por glúons eletricamente neutros, semelhante aos photons.
Quarks suegem em seis variedades, ou sabores: para cima (u), para baixo (d), estranho (s),  charme (c), inferior (b) e superior (t); suas antipartículas, chamadas antiquarks, são designadas por u , d , s , c , b , e t. Os prótons e nêutrons que compõem os núcleos de matéria comum são eles próprios compostos de quarks up e down. Cada quark sabor carrega uma das três cargas fortes de interação chamadas cargas de cor, porque as regras para combiná-las para formar as partículas observadas na natureza são uma reminiscência de regras associadas a percepção de cor humana. Essas cargas de cor são chamadas de vermelho, verde e azul; antiquarks são as cores complementares correspondentes: ciano, magenta e amarelo.
 Quarks coloridos formam partículas brancas - Os habitantes familiares do zoológico de partículas são feitos de dois ou três quarks, mas a teoria das partículas permite  estados que compreendem qualquer número dessas partículas fundamentais.
A teoria que descreve as interações entre quarks e glúons é a Cromodinâmica Quântica (QCD); chromo deriva da palavra grega para cor. De acordo com a QCD, as partículas observadas na natureza devem ser construídas a partir de combinações de quarks que são brancos. (Alguns físicos preferem o termo "incolor.") Combinações coloridas, incluindo os próprios quarks individuais, não podem existir em isolamento e não são diretamente observáveis. Por outro lado, amálgamas quarks de cor vermelha, verde, azul e um quark são permitidas, como se mostra no painel A da figura. Combinações de três quarks, chamados bárions, incluem prótons e nêutrons.
Quark convencionais e exóticas -  Combinações (a) de três quarks de cores diferentes formam bárions, como o próton; três antiquarks se combinam para formar antibaryons. Par quark - antiquarks do anticor corresponde a mesons. (B) A combinação de dois quarks de cores diferentes produz diquarks anticoloridos. (C) Qualquer número de quark podem se combinar para formar uma partícula enquanto a cor resultante é branca. Exemplos são bárions pentaquark, dibaryons, e mésons tetraquark. Uma outra maneira para formar uma partícula branca envolve um quark colorido e um antiquark da anticor correspondente. Tais combinações quark-antiquark, também mostrado no painel A, são encontrados em mésons. Os exemplos que se apresentam a seguir são proeminentemente o ? ', feito de um par de quarks encanto-anticharme (C C ), e o p + , o qual é uma combinação (U d ). Apesar de um quark e um antiquark poderem se combinam para dar um méson branco, uma combinação de dois quarks é necessariamente colorida, ou talvez melhor, anticolorida. Editor Paulo Gomes.