Méson π - César Lattes e a Dimensão Subatômica: Uma Conexão com o Homem-Formiga do Universo Marvel
Felipe Silva Mesquita, Gabriel Henrique Silveira Andrade, Geicielly da Costa Pinto, Lorrayne dos Santos, Marina Carvalho de Faria, Vitor de Morais Santos, Vitor Hugo Passos Monteiro
Graduandos do curso de Farmácia (UFSJ-CCO)
v.2, n.1, 2024
Janeiro de 2024
No vasto mundo da ciência, algumas descobertas se destacam por sua importância e pelos legados que deixam para as gerações futuras. No século XX, por exemplo, o campo da física buscava compreender as forças existentes no Universo, além disso, buscava elucidar melhor a matéria para compreender como se estruturam os materiais [1,2].
A matéria é composta de átomos, cuja estrutura consiste em um núcleo rodeado por uma nuvem onde encontram-se partículas de carga negativa (os elétrons). O núcleo, por sua vez, é composto por partículas de carga positiva, denominadas prótons, e por partículas de carga elétrica nula que são designadas nêutrons.
No entanto, como é possível que partículas de carga positiva coexistam com as de carga zero? O natural não seria que as partículas positivas se repelissem por possuírem a mesma carga? E se assim fosse, o núcleo não deveria se fragmentar? Logo, deveria existir nos núcleos uma força que anulasse a aversão elétrica das partículas positivas entre si. E esta força não poderia ser apenas uma força gravitacional, tendo em vista que forças gravitacionais são extremamente menores que as elétricas repulsivas. Por esta razão, os cientistas dedicaram-se a propor, bem como a investigar, a existência de uma força capaz de manter a coesão do núcleo, isto é, um novo tipo de força, que não permitiria que fosse exercida a repulsão elétrica entre prótons [1, 3].
Em 1935, o físico Hideki Yukawa, sugeriu a existência de uma partícula que possuía a massa intermediária quando comparada às massas dos elétrons e prótons, e, por esta razão, lhe foi designado o termo “méson”. O méson poderia ser emitido e absorvido pelos prótons e nêutrons e essa troca produziria uma atração entre eles, ou seja, ele permitiria que essas partículas permanecessem unidas no interior do átomo, explicando assim a estabilidade nuclear; entretanto, apenas no ano de 1947, essa teoria foi confirmada com a participação do brasileiro César Lattes (Figura 1) [1].
O cientista, nascido em 1924, desempenhou um papel crucial na elucidação experimental do méson pi, também chamado píon: partícula subatômica de estabilização nuclear cuja descoberta revolucionou a compreensão da física de partículas e teve um impacto significativo no desenvolvimento de teoria da física como a teoria quântica de campos [3].
Em 1947, trabalhando em parceria com Giuseppe Occhialini, Cecil Powell e Hugh Muirhead, Lattes foi o responsável por identificar e fotografar o primeiro méson pi em uma emulsão fotográfica. Essa descoberta pioneira confirmou a existência da partícula e abriu novas perspectivas para a compreensão do mundo subatômico [3].
Figura 1: César Lattes.
No que se refere ao excitante mundo da ciência, algumas grandes descobertas não se limitam, portanto, ao mundo das teorias, sendo experienciadas no mundo físico. E muitas vezes as jornadas de cientistas em busca destas descobertas são inspiração ou encontram paralelo em obras voltadas ao grande público, nas telas dos filmes e séries televisivas. O filme do Homem-Formiga, da Marvel, é um exemplo no qual a jornada de elucidação do méson pi, uma partícula subatômica fundamental, por César Lattes, encontra relação com o universo cinematográfico [4,5].
No filme do Homem-Formiga (Figura 2), o herói pode se encolher até alcançar a dimensão subatômica (a dimensão das partículas mencionadas no presente texto). Nesse mundo microscópico, de muito pequena escala, regras e propriedades físicas que vivenciamos diariamente são transformadas, abrindo possibilidades incríveis. Essa conexão entre a dimensão subatômica do Homem-Formiga e a descoberta do méson pi leva à reflexão sobre como a ciência e a ficção podem se entrelaçar de maneiras surpreendentes [6-8].
Figura 2: Homem-Formiga, herói da Marvel
Fonte: https://www.flickr.com/photos/antdude3001/17390148801
Ao observar a trajetória de César Lattes e sua busca por uma partícula até então desconhecida, é possível traçar um paralelo com o universo Marvel. Nos filmes da franquia, os heróis frequentemente enfrentam desafios, explorando o desconhecido em busca de respostas e soluções para proteger o mundo. Assim, Lattes e outros cientistas tomaram a frente nessa descoberta científica, aprimorando e buscando cada vez mais desvendar sobre essa nova partícula [9-11].
Assim como os heróis da Marvel, César Lattes e sua equipe enfrentaram obstáculos e incertezas durante sua busca pelo méson pi. Eles precisaram desenvolver técnicas avançadas de detecção e análise, assim como os heróis aprimoram suas habilidades para enfrentar ameaças. Essa persistência e determinação são características compartilhadas tanto pelo universo Marvel quanto pelos cientistas na busca pelo conhecimento [12, 13].
O trabalho de Lattes e sua equipe na descoberta do méson pi deixou um legado duradouro na comunidade científica. Sua contribuição para a física de partículas abriu caminho para avanços subsequentes e estabeleceu bases sólidas para futuras investigações. Da mesma forma, os filmes da Marvel inspiram milhões de pessoas em todo o mundo, despertando o interesse pela ciência e incentivando a busca pelo desconhecido [9,12,13].
A história do méson pi e de Cesar Lattes mostra a incrível jornada que a ciência pode proporcionar. Assim como os heróis do universo Marvel, o físico e sua equipe enfrentaram desafios, superaram obstáculos e deixaram um legado duradouro. A ciência e a imaginação podem caminhar lado a lado, revelando mundos desconhecidos e inspirando gerações futuras na busca pelo conhecimento [8,11].
Césare Mansueto Giulio Lattes, o nosso César Lattes, pode ser visto como um super-herói brasileiro. Foi indicado ao Nobel, prêmio científico de maior prestígio mundial, por sete anos consecutivos (1950-1956) e é homenageado no país nomeando a plataforma na qual os cientistas depositam seus currículos. Faleceu em 2005, aos 80 anos, mas será sempre lembrado e exaltado como o brasileiro notável que foi.
Referências Bibliográficas
[1] Martins R de A. César Lattes e os 50 anos do méson pi. Disponível através do link: https://www.ghtc.usp.br/meson.htm. Acesso em: 05 jan. 2024.
[2] Salinas SRA. A física do século XX Estud. Av. 2010; 24(68): 1-14.
[3] SAIFR. Particulas - Méson pi. Disponível através do link: https://outreach.ictp-saifr.org/particulas-meson-pi/. Acesso em: 05 jan. 2024.
[4] Barata G, Natércia F. CÉSAR LATTES: vida dedicada à física e ao conhecimento. Ciência e Cultura 2005; 57(3): 51-51.
[5] Bouchiat C, Michel L. La résonance dans la diffusion méson π-méson π et le moment magnétique anormal du méson µ. J. Phys. Radium 1961; 22(2): 121-121.
[6] Brockmann R, Machleidt R. Relativistic nuclear structure. I. Nuclear Matter. Physical Review C 1990; 42(5): 1965.
[7] Correa DRN, Perósa B dos S, Ferreira MA. O Homem-Formiga e sua relação com o mundo quântico. In: 11º Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica do IFSP. 2020.
[8] Martins R de A. César Lattes e os 50 anos do méson pi. Disponível através do link: https://www.ghtc.usp.br/meson.htm. Acesso em: 05 jan. 2024.
[9] Dos Santos KB, Moreira MC do A. A utilização das histórias do Homem Formiga como contexto para o Ensino de Física. Olhar de Professor 2022; 25: 1-25.
[10] Marques A. Cesar Lattes 1924–2005. Ciência e Sociedade 2013; 1(1): 1-12.
[11] De Oliveira PB. Estudo de caso de conceitos científicos no filme de ficção científica,“O Homem-Formiga”. 2022.
[12] Tavares OAP. 70 Years of π-Meson with César Lattes. Ciência e Sociedade 2018; 5(3): 1-12.
[13] Vieira CL, Videira AAP. Carried by history: Cesar Lattes, nuclear emulsions, and the discovery of the pi-meson. Physics in Perspective 2014; 16(1): 3-36.
[14] USP. César Lattes, o brasileiro cuja descoberta foi premiada com Nobel. Disponível através do link: http://www.jornaldocampus.usp.br/in dex.php/2019/10/cesar-lattes-o-brasileiro-cuja-descoberta-foi-premiada-com-o-nobel. Acesso em: 05 jan. 2024.