Os novos constituintes da
matéria
Situação atual
Partícula
Carga elétrica
Spin
Massa (MeV/c2)
próton (p+)
+1
1/2
938,28
nêutron (n0)
0
1/2
939,27
elétron (e-)
-1
1/2
0,511
píon mais e menos (+ ; - )
+1; -1
1
139,56
píon zero (0)
0
1
134,92
Descoberta do píon  caráter elementar do próton e
nêutron colocado em questão
Emissão de partículas pelos núcleons
 seriam essas partículas formadas por partes ?
Desenvolvimento dos acelerados  detecção de novas
partículas com propriedades parecidas com as já
descobertas.
Novas partículas
Partícula
Carga elétrica
Spin
Massa (MeV/c2)
Sigma mais (+)
+1
3/2
1189
Delta mais (+)
+1
3/2
1235
Lambda zero (0)
0
1/2
1116
Delta dois mais (++)
+2
3/2
1233
Káon zero (k0)
0
1
498
Apresentam as mesmas propriedades
Hádrons  interagem via força forte
Dúvida sobre o caráter elementar dessas partículas 
natureza mais simples
Qual o significado da palavra
ELEMENTAR?
Definição dicionário  rudimentar, simples, principal,
fundamental
Concepção grega de partícula elementar  átomo
(imutável).
Partícula elementar aceitas hoje não são imutáveis,
podendo ser transmutadas e até mesmo aniquiladas.
Partícula elementar na visão dos físicos:
 a função de onda de uma partícula elementar não pode ser redutível
à função de onda de outras partículas.
Previsão de partículas
Gell-Mann (1961)  previsão da partícula Wdetectada em 1964  massa e spin previsto por Gell-Mann
Gell-Mann (1961)  previsão das partículas X (csi)
detectada em 1964  massa e spin previsto por Gell-Mann
O modelo de quarks
Gell-Mann & Zweig  proposta do quarks (1964)
Hádrons  compostos por quarks
Bárions  3 quarks
Hádrons
Mesóns  2 quarks (quark + antiquark)
Menores que hádrons
quarks
Carga fracionária
Spin ½
Os sabores
Quark
Carga elétrica (e)
Spin
up (u)
+2/3
1/2
down (d)
-1/3
1/2
strange (s)
-1/3
1/2
charm (c)
+2/3
1/2
bottom (b)
-1/3
1/2
top (t)
+2/3
1/2
Problema: princípio da exclusão de Pauli
Duas partículas de spin ½ (fracionário) não
podem ocupar o mesmo estado quântico, ou seja,
ter iguais os quatro números quânticos.
u
u
u ?
++ (delta dois mais – uuu)
Carga cor: uma nova propriedade
Greenberg (1964): proposta da carga cor
Os quarks têm cor:
Hádrons incolores
verde
vermelho
Bárions  3 cores
Mesóns  cor + anticor
Anticores: propriedade dos antiquarks
antiverde
antivermelho
antiazul
azul
Verde
Antivermelho
Antiazul
Vermelho
Azul
Antiverde
Nova descrição
++ (delta dois mais – uuu)
1232 MeV/c2; 3/2
u
u
++ é uma ressonância
u
Como um quark atrai o outro?
Com a troca de GLÚONS (oito)
Cola entre os quarks
Glúons
Fazer a troca de cor entre os quarks (seis)
Como um quark vermelho pode se transformar em um
quark azul?
* Quark vermelho emite um glúon
vermelho+anti-azul, se
transformando num quark azul
É dessa forma que os quarks
interagem entre si, emitindo glúons
e trocando de cores.
Descrição das interações
Interação Gravitacional  massa (carga gravitacional)
Interação eletromagnética  carga elétrica
Interação forte  carga cor