Átomos e Matéria


Quando somos apresentados ao conceito de matéria temos como definição: Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço. E um pouco mais a frente nos são introduzidos, muito possivelmente nas aulas de ciência do ensino fundamental onde nem sempre é de ciência que se fala, o átomo.

O Salvador da pátria, aquele que possui todas as resposta para tudo que existe e que ocorre, o bloco de quê é construído todas as coisas que existem. Essa apresentação é muito bonita e filosófica, remonta dos gregos com Demócrito e foi suportada por quase 2000 anos com evoluções como o modelo atômico de Dalton a posteriormente o de Thompson e finalizado pelo milagroso e perfeito modelo de Rutherford-Böhr. Uma epopéia iniciada por volta da sexta série e terminada no 3º ano colegial. Das aulas de Ciência ás de Química estava formado o conhecimento necessário para se entender de que é feito o universo. Bem, nem tanto.
A Física Moderna possui uma explicação advinda da matemática e suportada por experimentos para esclarecer muitas dessas questões sobre o que é matéria.
O primeiro passo para análise desta questão é esclarecer o que é o átomo. Classicamente o átomo é a estrutura fundamental de que tudo é feito, uma esfera indivisível, um grãozinho. Essa era a explicação dada até o inicio do século XX e que batia com os conhecimentos obtidos naquela época. Contudo, os avanços tanto no campo da Física Teórica como da Física Experimental levaram a novas possibilidades, os experimentos de Rutherford provaram que o átomo não era uma esfera sólida, possuía um núcleo e uma eletrosfera onde os elétrons mantinham trajetórias circulares e depois propostas como elípticas. A matéria era estável, mas alguns resultados obtidos na mecânica clássica não deixavam isto claro, estas e outras implicações teóricas vieram desaguar no que hoje é chamada de Mecânica Quântica, que é a física deste mundo atômico.
O Fato é: o que é átomo e o que é matéria? Na química, e não só na química básica como em química de fronteira, o átomo é a estrutura fundamental da matéria formada por um núcleo e uma eletrosfera, as trocas de elétrons fundamentam as reações químicas e esta não se ocupa do estudo da estrutura do mesmo. Contudo por volta dos anos 30 foi iniciado o ramo da Física Nuclear onde começava-se a se preocupar com a estrutura do núcleo. Logo o átomo já não era a estrutura fundamental da matéria, a matéria que antes era tudo que fosse constituída de átomos, agora era tudo que possuía Elétrons, Prótons e Nêutrons. O estudo da Física Nuclear e Atômica evolui para uma Nova física muito em voga nos nossos dias, a Física de Partículas. A Física de Partículas busca o que poderia ser uma partícula fundamental, que ao contrário do que se dizia não possui, por exemplo, forma definida e essa é só um dos desdobramentos dessa nova física. A Física de partículas levou a um verdadeiro zoológico de sub-particulas formadoras do átomo agrupadas no Modelo Padrão, onde de uma forma resumida existem partículas formadoras e intermediadoras onde temos Léptons e Quarks como formadores e Nêutrons e Prótons como intermediadores. Com esse verdadeiro mundo micro- -físico, algumas definições foram reformuladas. A Química hoje em dia coloca em seus livros que o átomo é a menor unidade formadora de um elemento químico. Ou Seja aquele modelo absoluto do átomo ainda é bom o suficiente para caracterizar os elementos químicos, uma vez que mesmo com a comprovação de que o átomo não é a unidade fundamental da matéria ele pode ser muito bem empregado a este caso.
Existem vertentes modernas que estabelecem que a matéria são estágios de vibração de uma unidade fundamental chamada corda, que é o que hoje se chama teoria das cordas.
A Busca pela estrutura fundamental da informação ou da matéria ainda está acontecendo e esta questão está em aberto. O LHC é um esforço na obtenção dessa resposta. Bom, depois deste longo texto peço desculpas pela idéia que isso não passa de conversa fiada, o problema é de grande complexidade e exige-se um embasamento da física moderna para lhe dar o tratamento merecido, resta-me apenas passear pelo panorama histórico do problema para prestar esclarecimentos sobre o assunto. A Citada teoria das cordas sofre do mesmo problema, pois esta ainda carece de algum aparato capaz de observá-la (O LHC não responderá a esta questão). A problemática refletiu até na minha escolha de bibliografia, onde após uma imensa procura me decidir por adotar um texto Introdutório ao Assunto elaborado pela equipe do Mestrado Profissionalizante em Ensino de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (acredito eu que este texto esteja disponível facilmente na Internet).

Lisan