Há uma intensa agitação no núcleo atômico. Os prótons e os nêutrons, elementos constituintes do núcleo, estão cercados por nuvens de outras partículas que surgem e desaparecem a todo momento. Olhando em detalhe no interior dos prótons e dos nêutrons encontramos as partículas básicas da matéria, os quarks. Mas dentro de cada próton e nêutron não há só três quarks, como se vê nos livros didáticos, mas muitos, formando pares de partículas e antipartículas, com cargas opostas, de modo que se anulam e na contabilidade geral sobram apenas três. Os quarks se movimentam quase à velocidade da luz, colidem entre si e com as paredes internas dos prótons e dos nêutrons.
Desse modo, originam mais partículas efêmeras, que também somem sem avisar. ‘É uma bagunça’, reconhece Marina Nielsen. O trabalho dela e de outros físicos da Universidade de São Paulo (USP), em conjunto com especialistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp), está ajudando a entender melhor como nascem e morrem as partículas que fazem os prótons e os nêutrons engordarem ou emagrecer numa velocidade alucinante, com base em teorias que modificam o conceito de matéria e de vácuo, visto não mais como algo vazio, mas cheio.
Os resultados obtidos por esse grupo se devem à intensa exploração das ramificações de uma teoria criada há quase 30 anos, a cromodinâmica quântica (QCD), que explica as interações dos quarks – bastante distintas se as partículas se encontram em situações normais, chamadas de baixas energias, ou nos aceleradores de partículas, túneis com quilômetros de extensão em que os núcleos atômicos colidem, em patamares de energia milhões de vezes mais alto.
