A Importância dos Carboidratos

As forças fundamentais da natureza

Pedro Henrique Aragão

A Física Clássica, anterior ao século XX, também chamada de Física não Relativística e não Quântica, descreve a natureza apenas por duas forças de longo alcance: a gravitacional e a eletromagnética. Com o desenvolvimento de novos métodos

experimentaisduas outras forças, de curto alcance, foram descobertas no interior da matéria, em seu nível atômico: a força nuclear fraca e a nuclear forte. Veja a tabela a seguir.

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A força nuclear fraca é a responsável pela desintegração da matéria, enquanto a nuclear forte é a responsável pela estabilidade da matéria, ou seja, mantém estável o núcleo dos átomos. São forças que atuam somente no nível microscópico, por essa

razão não sentimos seus efeitos, só as percebemos. Por exemplo, a Medicina Nuclear faz bastante uso dessas forças, tanto para diagnóstico, como para tratamento. Essas forças são também as responsáveis por manter o núcleo de nosso planeta aquecido. São elas as responsáveis pela luz das estrelas. Sem essas forças o Universo seria uma imensa escuridão. A Terra seria um corpo celeste congelado, sem vida. Portanto, todas as diferentes forças observadas na natureza, que parecem ser distintas, do atrito à explosão de supernovas, por exemplo, são casos particulares dessas quatro forças fundamentais.

Das quatro forças, a força gravitacional é a mais fraca de todas, porém, tem uma característica: é a mais universal, ou seja, não existe nada no universo, matéria ou energia, que não seja afetado por um campo gravitacional; além do mais, é uma força atrativa. A título de comparação, a força gravitacional é aproximadamente 1036 mais fraca quando comparada com a força eletromagnética! Só para você pensar: o pente, de plástico, que utilizamos para nos pentear, quando atritado com um pedaço de flanela, é capaz de recolher, atrair, pedacinhos de papel picado, devido à eletricidade estática, anulando, portanto, a gravidade de toda a Terra!

Entretanto, desde 1914, uma questão intrigava os físicos que se dedicavam ao estudo da estrutura do núcleo atômico, qual seja: o que mantém a coesão do núcleo,  á que os prótons, tendo carga elétrica positiva, deveriam por consequência se repelir, ou colocado de outra forma, o que impede a desintegração do núcleo?

Como sabemos, a carga elétrica dos nêutrons é nula, logo, estes não contribuem para a repulsão entre os prótons. Assim, deve existir uma força extremamente intensa, de maneira a evitar a repulsão coulombiana, força eletromagnética. Entretanto, o alcance dessa força é muito pequeno 10-15 m. Por essa razão, quando se consegue romper o conjunto formado por prótons e nêutrons, a energia liberada é simplesmente fantástica. Lembre-se da relação, E = mc2!

Essa é a força nuclear forte. Desde o início de 1920, os físicos desconfiavam de sua existência, com características particulares bastante interessantes. Para você ter uma ideia, essa força é cerca de 1011 maior que a intensidade da força nuclear fraca.

Quando comparada com a força eletromagnética e a força gravitacional, é, respectivamente, 102 e 1039 vezes superior. Em ordem decrescente de intensidade, têm-se respectivamente as interações: forte, eletromagnética, fraca e a gravitacional.

Portanto, a interação gravitacional, a mais conhecida de todos nós, ocorre pela troca de grávitons. Essa força atua sobre todos os corpos com massa ou energia. A interação eletromagnética, que tem como partícula mediadora o fóton, tem atuação em todos os corpos com carga elétrica. A força nuclear fraca está envolvida na radioatividade dos elementos e na geração de energia nas estrelas. Finalmente, a interação nuclear forte é a responsável por manter o núcleo do átomo estável, ou seja, pela existência dos elementos da tabela periódica.