Átomos dão respostas para diferentes fenômenos

Tarso Paulo Rodrigues*
Especial para a Folha de S. Paulo

O avanço científico e tecnológico que o século 20 nos legou vem de contribuições de vários pesquisadores e suas descobertas.

O modelo atômico Rutherford-Bohr, do início do século, propõe que o átomo é composto de um núcleo central onde se encontram os prótons, com carga elétrica positiva. Girando ao redor desse núcleo, distribuídos em níveis de energia, encontram-se os elétrons, com carga elétrica negativa.

Pouco tempo depois da popularização deste modelo, Chadwick descobriu uma outra partícula nuclear, o nêutron, sem carga elétrica mas com massa próxima à do próton, o que permitiu um fortalecimento da base teórica necessária para explicação e compreensão de diversos fenômenos observados.

Uma das experiências que colocaram uma "lupa" no mundo das dimensões submicroscópicas do átomo foi a de Robert Andrews Millikan, cientista americano (Prêmio Nobel de Física de 1923 por esse trabalho, entre outros) que determinou o valor da carga elétrica elementar "e=1,6x10-19C". Esse minúsculo número revela a carga elétrica de partículas atômicas, como o próton ou o elétron. A experiência consistia em borrifar gotas de óleo, muito pequenas, eletrizadas com carga elétrica q e massa m, em uma região onde atuavam um campo elétrico E e um gravitacional g. Variando a intensidade do campo elétrico E, algumas gotículas permaneciam suspensas em repouso devido ao peso e à ação da força elétrica. Millikan percebeu que o valor encontrado para a carga elétrica de qualquer gota em equilíbrio era sempre um número inteiro múltiplo de "1,6x10-19". Concluiu que esse número só poderia representar a menor carga elétrica encontrada livre na natureza.

O interesse pelo mundo do "muito pequeno" é relevante, pois é aí que se encontram respostas, por exemplo, para a fusão nuclear, que explica a capacidade do Sol de nos iluminar e aquecer e a devastadora energia liberada por uma bomba de hidrogênio (bomba H).

Atualmente, a física de partículas mostra evidências indiretas de que existem partículas ainda menores que as elementares, denominadas "quarks". Essas espetaculares partículas possuem cargas elétricas que são frações da carga elétrica elementar e que, ao se combinarem, formam as estruturas de outras partículas, inclusive a do próton e a do nêutron. Ainda não foi possível separar um "quark" e observá-lo isoladamente, mas, com os recursos experimentais mais sofisticados, que o século 21 nos promete oferecer, a física conseguirá realizar as dinâmicas correções na descrição e na compreensão da estrutura elementar da natureza. Veremos!