Mostrar código-fonte de Partícula elementar

{{revisão-sobre|Física|data=abril de 2011}}
{{Física geral}}
Em [[física de partículas]], uma '''partícula elementar''' ou '''partícula fundamental''' é uma partícula que não possui nenhuma subestrutura.<ref>Mittal, V.. Introduction to Nuclear and Particle Physics, page=320, isbn=9788120343115</ref> Por exemplo, [[átomo]]s são feitos de partículas menores conhecidas como [[elétron]]s, [[próton]]s e [[nêutron]]s. Os prótons e nêutrons, por sua vez, são compostos de partículas mais elementares conhecidas como [[quark]]s. Um dos mais notáveis da física de partículas é encontrar as partículas mais elementares – ou as codenominadas '''partículas fundamentais''' – as quais constroem todas as outras partículas encontradas na natureza, e não são elas mesmas compostas de partículas menores. Historicamente, os [[hádrons]] ([[méson]]s e [[bárion]]s, tais como o próton e o nêutron) e até mesmo o átomo inteiro já foram considerados como partículas elementares.

== Modelo padrão ==
{{ver artigo principal|[[Modelo padrão]]}}

O modelo padrão das partículas físicas contém 12 sabores de [[férmion]]s (partículas [[massa]]) elementares, além de suas correspondentes [[antipartícula]]s, como também [[bóson]]s ("partículas de [[radiação]]") elementares que medeiam as forças e o recém descoberto [[bóson de Higgs]]. Contudo, o modelo padrão é largamente considerado como sendo uma teoria provisória do que uma verdade fundamental, desde que ele é incompatível como a [[relatividade geral]] de Einstein. Os [[fótons]] (partículas emitidas pela luz) por exemplo são o quanta dos campos eletromagnéticos. Há o que provavelmente sejam partículas elementares hipotéticas que não são descritas pelo modelo padrão, tais como o [[gráviton]], a partícula que transporta a [[força gravitacional]] ou as [[s-partícula]]s, associações [[supersimetria|supersimétrica]]s das partículas ordinárias.

=== Férmions fundamentais ===
Os doze ''sabores'' fundamentais de férmions estão divididos em três gerações de quatro partículas cada. Seis destas partículas são [[quark]]s. As seis restantes são [[leptons|léptons]], três dos quais são [[neutrino]]s, e as três restantes as quais tem carga elétrica -1: o elétron e dois primos, o [[Muão|múon]] e o [[tau]].

{| width=100%
|+ '''''Gerações de Partículas'''''
|- valign=top
| ''Primeira Geração''
* [[elétron]]: ''e<sup>-</sup>''
* [[neutrino do elétron]]: ''ν<sub>e</sub>''
* [[quark u]]p: ''u''
* [[quark d]]own: ''d''
| ''Segunda Geração''
* [[muon]]: ''μ<sup>-</sup>''
* [[neutrino do múon]]: ''ν<sub>μ</sub>''
* [[quark c|quark charme]]: ''c''
* [[quark s|quark strange]]: ''s''
| ''Terceira Geração''
* [[tau]]: ''τ<sup>-</sup>''
* [[neutrino do tau]]: ''ν<sub>τ</sub>''
* [[quark t]]op: ''t''
* [[quark b]]ottom: ''b''
|}

==== Antipartículas ====
{{Principal|Antipartícula}}
Há também 12 antipartículas fermiônicas fundamentais correspondentes às doze outras.  O [[posítron|pósitron]] ''e<sup>+</sup>'' corresponde ao elétron e assim por diante:

{| width=100%
|+ '''''Antiparticulas'''''
|- valign=top
| ''Primeira Geração''
* [[pósitron]]: ''e<sup>+</sup>''
* elétron-[[antineutrino]]: <math> \bar{\nu}_e </math>
* [[quark u|antiquark up]]: <math> \bar{u} </math>
* [[quark d|antiquark down]]: <math> \bar{d} </math>
| ''Segunda Geração''
*[[Muão|múon positivo]]: ''μ<sup>+</sup>''
* múon-antineutrino: <math> \bar{\nu}_\mu </math>
* [[quark c|antiquark charme]]: <math> \bar{c} </math>
* [[quark s|antiquark strange]]: <math> \bar{s} </math>
| ''Terceira Geração''
* [[tauon|tauon positivo]]: ''τ<sup>+</sup>''
* tauon-antineutrino: ''ν<sub>τ</sub>''
* [[quark t|antiquark top]]: <math> \bar{t} </math>
* [[quark b|antiquark bottom]]: <math> \bar{b} </math>
|}

==== Quarks ====
{{ver artigo principal|[[Quark]]}}

Quarks e antiquarks nunca foram detectados isoladamente. Um quark pode existir emparelhado com um antiquark, formando um [[meson|méson]]: o quark tem uma cor (veja [[carga de cor]]) e um antiquark tem uma anticor correspondente. Uma cor e a anticor cancelam-se mutuamente, produzindo o negro (isto é, a ausência de carga colorida). Ou três quarks podem existir juntos formando um [[Bárion]]: um quark é "vermelho", outro "azul", outro "verde". Estas três cores juntas formam o branco (isto é, a ausência de carga colorida). Ou três antiquarks podem existir juntos formando um [[Bárion|anti-Bárion]]: um antiquark é "antivermelho", outro "anti-azul", outro "antiverde". Estas três anticores juntas forma o antibranco (isto é neutro). O resultado é que cores (ou anticores) não podem ser isoladas, mas quark carregam cores, e antiquarks carregam anticores.

Os quarks possuem carga elétrica fracionária, mas como eles estão [[confinado]]s dentro dos hádrons nos quais as cargas são todas inteiras, cargas fracionárias nunca foram isoladas. Note que os quarks têm carga elétrica +2/3 ou -1/3, enquanto os antiquarks têm cargas elétricas correspondentes -2/3 ou +1/3.

Evidências de quarks vêm do bombardeamento com elétrons de núcleos de hidrogênio (essencialmente um próton) para determinar a distribuição da carga dentro de um próton. Se a carga é uniforme, o campo eletrostático em volta do próton deve ser uniforme e o elétron deve espalhar elasticamente. Elétrons de baixa energia espalham-se da mesma forma que o próton recua, mas acima de uma dada energia, os prótons defletem alguns elétrons em grandes ângulos. O recuo dos elétrons tem muito menos energia e um jato de partículas fundamentais é emitido. Se os prótons podem provocar isto nos elétrons, sugere-se que a carga no próton não é uniforme mas dividida entre partículas carregadas menores, isto é os quarks.

=== Bósons Fundamentais ===
No [[modelo padrão]], [[bóson]]s vetores ([[spin]]-1) ([[gluon|glúon]]s, [[fóton]]s, e os [[bósons W e Z]]) medeiam forças, enquanto os bósons Higgs são responsáveis pelo fato das partículas possuírem [[massa]].

==== Glúons ====
Os Glúons são mediadores da [[força nuclear forte]], e transportam [[carga colorida|cor]] e uma anti-cor. Embora glúons não possuam massa, eles nunca foram observados em [[detector de partículas|detectores]] devido ao confinamento; porém eles produzem jatos de [[hadron|hádron]]s, similares aos de um único [[quark]]s.

==== Bósons eletrofracos ====
Os [[Bóson de calibre|bósons de calibre]] [[Bósons W e Z|W<sup>+</sup>, W<sup>-</sup> e Z<sup>0</sup>]] medeiam a [[força nuclear fraca]]. O [[fóton]] medeia a [[Electromagnetismo|força eletromagnética]].

==== Bóson de Higgs ====
{{Artigos principais|[[Bóson de Higgs]]}}
Embora as forças eletromagnética e fraca apareçam muito diferentes para nós nas energias do dia a dia, as duas forças são teoricamente unificadas em uma única força [[eletrofraca]] a altas energias. A razão para estas diferenças a baixas energias é atribuída à existência do bóson de Higgs. Através do processo de [[quebra espontânea de simetria]], o Higgs seleciona uma direção especial no espaço eletrofraco que proporciona três partículas eletrofracas tornassem bem pesadas (os bósons fracos) e uma permanecer sem massa (o fóton eletromagnético).

== Além do modelo padrão ==
=== Supersimetria ===
Uma das mais importantes extensões do modelo padrão envolve partículas '''[[supersimetria|supersimétricas]]''', abreviada como '''s-partículas''', as quais incluem os [[slepton]]s, [[squark]]s, [[neutralino]]s e [[chargino]]s. Cada partícula no modelo padrão tem um super-padrão que difere por 1/2 da partícula original. Em adição, estas s-partículas são mais pesadas do que seus contrapontos originais: eles são tão pesados que colineadores de partículas existentes não tem potência suficiente para ser capaz de detectá-los. Porém, alguns físicos acreditam que as s-partículas possam ser detectadas no [[Large Hadron Collider]] do [[CERN]] a partir de seu funcionamento.

=== Teoria das cordas ===
{{Artigos principais|[[Teoria das Cordas]]}}
De acordo com a [[teoria das cordas]], cada tipo de partícula fundamental corresponde a um diferente modo vibração de uma corda fundamental (cordas estão constantemente vibrando em padrão de ondas fundamentais, de forma similar a qual as órbitas quantizadas dos elétrons no [[modelo de Bohr]] vibrando em padrões de ondas fundamentais).

A Teorias das cordas também prevê a existência de [[graviton|gráviton]]s. Grávitons são praticamente impossíveis de serem detectados, porque a força gravitacional é muito fraca se comparada às outras forças.

=== Teoria do Préon ===
De acordo com a teoria do [[Préon]] existe uma ou mais ordens de partículas mais fundamentais do que esta (ou mais do que estas) encontradas no [[modelo padrão]]. Esta famílias mais fundamentais que estas são normalmente chamadas "Préons" para quais derivaram dos "pre-quarks".  Em essência, a teoria tenta fazer o [[modelo padrão]] arquivo que o modelo padrão tinha feito ao zoológico de partículas que havia antes dele. A maioria dos modelos assume que o modelo padrão pode ser explicado em termos de três a meia dúzia de partículas mais fundamentais e leis que governam suas interações.

Enquanto a metodologia na teoria das cordas é tipicamente tentar construir uma estrutura matemática completa do zero, uma Teoria Préon tipicamente procura por padrões no modelos padrões em si e tenta encontrar modelos que podem imitar estes padrões.

== Ver também ==
* [[Antimatéria]]
* [[Cronologia da descoberta de partículas]]
* [[Partículas subatômicas]]

== Bibliografia ==
* [[Brian Greene]], ''The Elegant Universe'', W.W.Norton & Company, 1999, ISBN 0-393-05858-1.

{{Referências}}

== Ligações externas ==
* [[Brian Greene|Greene, Brian,]] "''[http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/part-flash.html Elementary particles]''". The Elegant Universe, [[Nova (series)|NOVA]] ([[PBS]])
* [http://particleadventure.org/particleadventure/frameless/standard_model.html particleadventure.org: The Standard Model], *[http://particleadventure.org/particleadventure/frameless/beyond_start.html Unsolved Mysteries. Beyond The Standard Model], *[http://particleadventure.org/particleadventure/frameless/quarknaming.html What is the World Made of? The Naming of Quarks]
* [http://pdg.lbl.gov/ University of California: Particle Data Group]
* [http://particleadventure.org/particleadventure/frameless/chart.html particleadventure.org: Particle chart]
* [http://www.cerncourier.com/main/article/41/2/17 CERNCourier: Season of Higgs and melodrama]
* [https://web.archive.org/web/20110720020604/http://plato.phy.ohiou.edu/~hicks/thplus.htm Pentaquark information page]

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{{Partículas elementares}}

[[Categoria:Partículas| ]]
[[Categoria:Mecânica quântica]]