Dos minúsculos grãos de areia para os gigantes gigantes que habitam o espaço, todos os corpos do universo são formados pelas mesmas peças: Os átomos. Compreender essas partículas transformou a maneira como a humanidade vê a natureza. Reorganizamos as “peças do quebra-cabeça” para criar a partir de aviões que atravessam os céus a medicamentos que salvam vidas.
Mas como surgiram os átomos? Do que são feitos? Essas questões intrigavam a comunidade científica há séculos e, graças a muita pesquisa, hoje podemos ter um panorama da história dessas partículas fundamentais.
Para entendê -los, você precisa voltar às aulas de química. Antes de contar sua origem, precisamos responder: O que um átomo é feito?
A estrutura curiosa dos átomos
Um átomo é formado por três partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Prótons e nêutrons se agrupam no centro, formando o essencial. Os elétrons orbitam em torno desse núcleo, em movimento constante – uma configuração que se assemelha, em escala microscópica, a disposição dos planetas ao redor do sol.
Todos esses componentes têm cargas elétricas diferentes. Pronto são carregados positivamente, os elétrons têm uma carga negativa e os nêutrons não têm carga.
Mas como tudo isso permanece estável? Para que o sistema não entre em colapso, o átomo possui um número igual de prótons e elétrons; portanto, as cargas são equilibradas. No núcleo, os prótons estariam voando, no entanto, uma força chamada Forte força nuclear (FNF) Ele supera a força de repulsão de cargas positivas e mantém tudo estável em seu lugar apropriado.
O que define um átomo é sua quantidade de prótons – chamados Número atômico. Um hidrogênio simples, presente no ar que respiramos, tem apenas um próton. Enquanto isso, o complexo de urânio, um componente central das bombas nucleares e extremamente radioativo, tem 92 prótons.
O conjunto de átomos com o mesmo número atômico define um elemento. Para organizar esses elementos, os cientistas criaram a tabela periódica, uma maneira prática de vê -los. Das numerosas combinações entre eles, é possível formar tudo o que existe no universo – desde as menores criaturas até estrelas gigantes.
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Átomos emergiram com a origem de tudo
A origem dos átomos está no Começo de tudo (literalmente). Após 1 microssegundo do surgimento do universo, o cosmos resfriou e um grande número de prótons veio da combinação de partículas ainda menores, o Quarks e gluoons. Era como se as peças do jogo fossem jogadas sobre o quadro.
Cientistas acreditar que, nesta fase, o cosmos era sobre Mil vezes menor do que é hoje – e ainda mais quente. Esta combinação transformou o universo em um panela ferventeonde as partículas colidem intensamente e cantamente.
As condições estavam melhorando à medida que esse caos esfriou. Cerca de três minutos após o Big Bang, a temperatura caiu para aproximadamente 550 milhões de graus Celsius – o suficiente para permitir a formação dos primeiros núcleos atômicos. Emergiu o hidrogênio (1 próton) e os de núcleos de hélio (2 prótons).
Por serem elementos extremamente simples, o hidrogênio e o hélio dominam a composição da matéria comum no universo. Cientistas estimativa Que cerca de 90% dos átomos de cosmos são hidrogênio, enquanto o hélio representa aproximadamente 8%.
No entanto, Foi apenas cerca de 380.000 anos após o big bang que os primeiros átomos completos formaram – Quando a temperatura caiu para cerca de 2.700 ° C. Este momento crucial é conhecido por astrônomos como RecombinaçãoMarcando uma virada na história do cosmos: as partículas finalmente se uniram de maneira estável.
Estrelas: as fábricas de elementos
Hoje, o universo não é mais a panela borbulhante que um dia foi, mas ainda existem lugares onde as partículas podem se chocá -lo à vontade: as estrelas. Dentro de corpos gigantes, com Mais de 5 vezes a massa do solTemperaturas intensas mesclam átomos simples em elementos mais complexos.
O núcleo dessas estrelas colossais pode atingir mais de 550 milhões de graus Celsius – a mesma ordem de temperatura dos primeiros minutos após o Big Bang. É como se eles revivessem, por dentro, o calor do cosmos.
Nessas fábricas estelares, os prótons se chocam e se aproximam o suficiente para que o FNF as coloque, formando núcleos mais pesados. Esse processo libera energia e mantém o sistema estelar em operação.
As peças são unidas uma a uma: o hidrogênio se torna hélio e depois se torna berílio (4 prótons) e depois carbono (8 prótons). Mas há uma barreira final: quando uma estrela começa a mesclar ferro (26 prótons), ele gasta mais energia do que liberações. Se continuar, o corpo da estrela perderá pressão interna e colapsará gravitacional, explodindo em um Supernova.
Embora tristes notícias para as estrelas, isso é ótimo para átomos. A energia liberada na explosão é capaz de criar elementos ainda mais pesados que o ferro.
Outros eventos nessa magnitude, como a colisão de estrelas de nêutrons, também dão o mesmo resultado, criando elementos como ouro (79 prótons) e platina (78 prótons).
No final, os grandes fenômenos do Cosmos são responsáveis por criar suas menores partículas. Compreender essa origem nos ajuda a perceber que cada elemento ao nosso redor carrega uma herança cósmica – uma conexão profunda entre o infinitamente pequeno e o imensamente vasto.