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Pesquisa sugere que a força dentro de um próton é comparável ao peso de 10 elefantes, oferecendo novas perspectivas sobre a física das partículas fundamentais
Os próton, essencial para toda a matéria, continua sendo um mistério para a física moderna. Apesar de sua importância nos núcleos atômicos, entender a estrutura interna dessas partículas tem sido um desafio.
Feitos de quarks, os prótons são desligados juntos pela força, uma das forças mais poderosas da natureza. Essa força atua em escalas tão pequenas que as técnicas experimentais tradicionais não conseguem medi-las.
Entender essas forças é essencial. Isso pode aprimorar modelos teóricos e aumentar a precisão de experimentos em física de alta energia. Diante dessa complexidade, um grupo internacional de pesquisadores decidiu enfrentar o desafio. E, surpreendentemente, eles tiveram sucesso.
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“Ao tornar as forças invisíveis dentro do próton visíveis pela primeira vez, este estudo preenche a lacuna entre a teoria e o experimento — assim como gerações anteriores descobriram os segredos da luz para transformar o mundo moderno”, afirmou Richard Young, professor associado da Universidade de Adelaide.
Cromodinâmica quântica de rede
Para entender as forças internacionais do próton, os pesquisadores investigaram a cromodinâmica quântica de rede (Lattice QCD). Essa técnica computacional utiliza supercomputadores potentes para estudar partículas fundamentais, como quarks e glúons.
Observar essas partículas é praticamente impossível. Por isso, a equipe criou uma série virtual que divide o espaço e o tempo em pequenos pontos discretos. Essa abordagem permite aplicar equações complexas e simulares de interações entre os quarks dentro do próton.
O resultado foi um mapa inédito que revela, com detalhes, as forças em ação dentro do próton.
“Nossas descobertas revelam que, mesmo nessas escalas minúsculas, as forças envolvidas são imensas, atingindo até meio milhão de Newtons, o equivalente a cerca de 10 elefantes, comprimidos em um espaço muito menor do que um núcleo atômico”, explicou Joshua Crawford, pesquisador principal do estudo e aluno de doutorado na Universidade de Adelaide.
Impacto futuro da descoberta
Compreender a dinâmica interna dos prótons representa um marco importante para a física nuclear e de partículas. Embora este estudo seja apenas um primeiro passo, suas implicações podem ser profundas.
No futuro, avanços baseados nessas descobertas poderão levar a reatores nucleares mais eficientes e materiais avançados. Além disso, podem influenciar tratamentos médicos, como terapia de prótons, usados no combate ao câncer.
“Assim como os primeiros avanços na compreensão da luz abriram caminho para os lasers e imagens modernos, o avanço do nosso conhecimento da estrutura do próton pode moldar a próxima geração de aplicações na ciência e na medicina”, concluiu Young.
Com informações de Interesting Engineering.
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