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As 4 Forças Fundamentais da Natureza

Como estamos habituados, fenômenos naturais podem ser descritos por meio de forças entre corpos ou, mais precisamente, entre partículas da matéria. Seria possível pensar que o número de forças envolvidas nos diversos fenômenos naturais devesse ser muito grande. Felizmente não é esse o caso.

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Em 1967 já se sabia que todo e qualquer fenômeno físico envolve uma das quatro forças fundamentais da Natureza: a gravitacional, a eletromagnética, a nuclear fraca e a nuclear forte. Nas últimas décadas do século XX, as teorias de unificação dessas forças ganharam atenção e simpatia entre os físicos da área. Entretanto, o assunto é extremamente complexo e está longe de um final feliz.

A força gravitacional, conhecida e estudada desde os tempos de Newton, é, das quatro, a mais fraca. Entre partículas elementares, sua intensidade é cerca de 1038 vezes menor que a nuclear forte, a mais intensa. Todas as partículas do Universo estão sujeitas à força gravitacional, independentemente da distância entre elas.

Forças fundamentais da natureza

A força eletromagnética é a que liga átomos e moléculas entre si para formar a matéria comum. Ela é cerca de 1036 vezes mais intensa que a gravitacional e se manifesta apenas a partir de distâncias maiores que as dimensões do núcleo atômico, 10-15 m.

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Para distâncias da ordem do diâmetro atômico, menores que 10-15 m, as partículas interagem pela força nuclear forte, responsável pela estabilidade dos núcleos. Dentro de seu raio de ação, ela é cerca de 100 vezes mais intensa que a eletromagnética e mantém os núcleons ligados entre si formando o núcleo atômico, opondo-se à repulsão eletrostática. É interessante observar que elétrons não são afetados pela força nuclear forte.

A força nuclear fraca tem raio de ação pequeno e somente participa dos processos de decaimento de certos núcleos instáveis. Ela é cerca de 1025 vezes mais intensa que a gravitacional e cerca de 1013 vezes mais fraca que a força nuclear forte.

Forças fundamentais

Há décadas os físicos procuram uma teoria simplificadora que diminua o número das forças fundamentais da Natureza. Em 1967 foi previsto que a força eletromagnética e a força fraca seriam, na verdade, manifestações diferentes de uma mesma força, chamada eletrofraca.

A previsão foi confirmada em 1984 e isso sugeriu a ideia de que as quatro forças fundamentais fossem, na verdade, manifestações distintas de uma superforça.

Esforços cada vez maiores estão sendo enviados para construir a Teoria da Grande Unificação, objeto de fascínio dos físicos teóricos de Vanguarda.

Por: Paulo Magno da Costa Torres