As forças que unificam as coisas no mundo

Das 4 forças fundamentais que a física tem conhecimento, a gravitacional é a mais notável no nosso dia-a-dia. É ela que faz as folhas sêcas caírem, que orienta os engenheiros nas construções e que mantem o sol no firmamento. Já a força elétrica, responsável pelo ordenamento dos átomos e moléculas nos objetos é menos notável, porém comparativamente muito mais forte (cerca de um trilhão de trilhão de trilhão de vezes) se compararmos as interações (outra denominação para forças) elétricas e gravitacionais de dois pedaços quaisquer de matéria.

Entre estas forças existem semelhanças e diferenças: a semelhança maior é a propriedade do inverso do quadrado da distância, ou seja, para dois pedaços de matéria distanciados por 2 metros a força entre eles diminuirá a 1/4 da força que haveria se a distância fosse 1 metro. A 4 metros a força decairá a 1/16, e assim por diante. A diferença fundamental reside no fato de que a força gravitacional exige da matéria a propriedade da massa, enquanto a elétrica exige algo também intrínseco da matéria - a carga - que diferente da massa possui dois tipos, ou características, contrários e no entanto, complementares - positiva e negativa. Matérias com um mesmo tipo de carga repelem-se e de tipos contrários atraem-se.

Toda a matéria é uma mistura de prótons positivos e elétrons negativos, atraindo-se e repelindo-se através de forças elétricas formando os átomos. O balanço destas forças é tão perfeito que nos passa desapercebido. Para se ter uma idéia de tal grandeza, se pudéssemos separar 10% das cargas elétricas de 2 garrafas pequenas de coca-cola com um palmo de distância entre elas observaríamos uma força capaz de levantar uma montanha! Mas a matéria parece combinar-se de tal forma a cancelar estas forças, e por isso não vemos os objetos andando por aí sozinhos. Porém esta força não é perfeitamente equilibrada quando tomamos pedaços muito pequenos da matéria; aliás é este "desequilíbrio" de cargas que mantém os átomos e moléculas unidos, formando as coisas ao nosso redor, e assim fornecendo as características necessárias para que os objetos sejam mais duros, leves, condutores, líquidos, etc.

Contudo, se esta força é tão grande por que o elétron negativo não vai de encontro e colide com o próton positivo no núcleo? Isto não ocorre devido a um princípio (ou se quiser uma lei) chamado Princípio da Incerteza, que estabelece ser impossível confinar um elétron numa região muito pequena, mesmo que seja muito próxima do próton, pois não saberíamos como ele iria se comportar, ou seja, não teríamos muita certeza para onde ele iria se dirigir; e se a região fosse suficientemente grande saberíamos para onde ele iria, mas não teríamos muita certeza de onde estaria. Este é um fato estranho, estranhíssimo mesmo, mas é o comportamento que as coisas muito pequenas realmente têm. E este estudo do mundo submicroscópico pertence ao terreno da Mecânica Quântica.

Outra questão é o que mantém os prótons no núcleo unidos se as forças de repulsão entre eles é gigantesca. É neste momento que a terceira força, a nuclear, atua, equilibrando o núcleo atômico, mas num alcance deveras curto. Ou seja, se a distância entre os prótons exceder a um certo valor a força elétrica se sobressai, partindo o núcleo atômico. Quando o limite é ultrapassado, como ocorre com os átomos de urânio, o núcleo se rompe e libera a energia de uma bomba nuclear; na verdade uma energia proveniente da natureza elétrica da matéria.

A quarta e última força é a chamada nuclear fraca, ou eletrofraca, que também possui um alcance muito curto, próprio de regiões muito pequenas como o núcleo atômico, mas importante para a manutenção do equilíbrio de cada átomo. Estas duas últimas forças, a nuclear e a eletrofraca não são atuantes em nosso dia-a-dia. Porém foram de importância capital nos primeiros momentos da criação do Universo. Logo o nosso mundo tem esta exata aparência devido à atuaçõa destas forçãs quando houve a Primeira Luz - o Big Bang.

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