Conceitos sobre física de partículas: será que as equações elegantes tendem a ser mais corretas que as deselegantes?

Para o físico norte-americano Murray Gell-Mann a menor forma de partícula do universo são as quarks e que podem ser expressas pela beleza e simplicidade das regras matemáticas.

Vida e Saúde
7 meses atrás
Conceitos sobre física de partículas: será que as equações elegantes tendem a ser mais corretas que as deselegantes?

O gênio de Murray Gell-Mann

No ano passado o mundo perdeu um dos maiores físicos, o norte-americano Murray Gell-Mann, vencedor do prêmio Nobel da Física em 1969.

A sua principal contribuição para a Física é o conceito de que o universo é feito de quarks que são partículas elementares.

As partículas que constituem o universo

Em seu clássico livro “O Quark e o jaguar”, o físico tentou desvendar a complexidade da constituição do universo e a simplicidade de sua essência através do estudo das partículas elementares.

As partículas de que trata Murray são os quarks que se encontram no interior do núcleo atômico de todos os átomos.

A física dos quarks

A origem do termo quarks está na inspiração do livro “Finnegans Wake” do romancista James Joyce, que jogava com as palavras e tratava da relação enigmática dos três quarks.

Gell-Mann introduziu a palavra quarks – que seria apenas um tipo de queijo – para o vocabulário científico ao explicar a constituição das partículas.

Com efeito, o número três é um número mágico e está na base da composição química: os quarks, os elétrons e os neutrinos.

A menor partícula do universo

Esta definição do núcleo atômico foi fundamental para a Física entender a existência de partículas novas e que os neutrões e os protões não são elementares.

Em uma linguagem mais simples o físico demonstrou que se reduzíssemos a matéria no menor elemento possível encontraríamos os quarks.

Recordemos que durante muito tempo desde os gregos antigos se pensava que o átomo era menor partícula existente e indivisível.

O critério da beleza

Embora a Física ainda tenha evoluído muito ao longo dos anos, a pesquisa de Gell-Mann mostrou que é possível compreender a complexidade do universo.

Como todo o universo é feito por partículas ao descobrir as suas leis estamos desvendando um pouco do seu mistério e sua história.

E para Gell-Mand a beleza ou elegância é um dos critérios que revela os mistérios do universo ao definir como verdadeira uma teoria no mundo da Física.

A beleza das regras matemáticas do universo

A razão da verdade por detrás da elegância das equações físicas se revelou a Gell-Mand por ocasião de 1957 em um estudo sobre a teoria unificada fundamental.

A beleza do universo está em descrever a teoria da complexidade através das leis simples e objetivas da matemática.

As leis matemáticas existem e estão por detrás de todas as coisas para revelar a lei fundamental. É como se fosse um descascar de uma cebola até atingir o seu núcleo.

A tecnologia, por sua vez, permite a construção de máquinas poderosas para se olhar cada vez mais fundo dentro da estrutura das partículas.

A simplicidade das leis matemáticas

Nesta busca pela lei fundamental muitos avanços já foram alcançados, entre os quais está que cada etapa ultrapassada tem uma relação com a anterior e com a próxima.

Este ponto em comum deste processo de estruturação das partículas se revela quando é expresso pelas noções matemáticas.

Tal como Newton dizia “a natureza se assemelha a ela mesma” e pela regra da mesma lógica as equações físicas se mostram simples.

A lei da gravidade de Newton, por exemplo, segue a mesma lei matemática das cargas elétricas descobertas por Coulomb na França.

É como uma simetria entre diversas operações de fenômenos físicos que obedecem as mesmas regras.

Definição da teoria de Gell-Mann

Em síntese, a teoria de Gell-Mann é que existe uma lei unificada escondida em toda regularidade da estruturação da natureza.

O processo de descoberta desta lei evidencia uma simplicidade das equações matemáticas e aí está a beleza do fenômeno.

Em sentido inverso, a beleza se torna um critério de sucesso para escolher a teoria correta dos fenômenos físicos.

Cotidianum

O Cotidianum é muito mais que um site, é uma ideia de levar conteúdo que acrescente utilidades aos nossos seguidores, seja com carros, dicas, gastronomia, entretenimento e muito mais para o cotidiano.

Vamos Bater um Papo?