Quarks, multiquarks e o cubo mágico

Resumo

No presente artigo, é promovida uma discussão quanto à intrínseca relação entre torções em células dos oito vértices de um Cubo de Rubik (ou cubo mágico) e os quarks. Estes, postulados em 1964 de maneira independente por Murray Gell-Mann e George Zweig, são alguns dos componentes fundamentais do Universo. Eles constituem, por exemplo, prótons e nêutrons, além de possuírem interação no núcleo atômico comosglúons, por meio daforça nuclear forte. Um cubo mágico possui seis faces, assim como os quarks têm igual quantidade de “sabores”: up, down, bottom, top, charm e strange. Por meio da metodologia discutida, é possível, dentre outras coisas, estabelecer um paralelo entre soluções e não-soluções do cubo com aspectos de física de confinamento de quarks. Pode-se realizar, ainda, uma demonstração de suas estruturas mais conhecidas, mésons e bárions, e de sua antipartícula, o antiquark. Por outro lado, respeitando-se o modelo de Gell-Mann, é factível também a “criação”, no mesmo jogo, de formações maiores, exóticas e, para algumas situações, apenas hipotéticas. São elas: tetraquarks, pentaquarks, hexaquarks, heptaquarks e até mesmo octaquarks. Esse processo idealizado é limitado apenas pelo número de corners de um cubo. Com essas considerações, foram ampliados os horizontes originais da produção de Solomon W. Golomb. Todas elas podem ser ensinadas de maneira lúdica e didática a alunos da educação básica, propiciando a popularização e a difusão da ciência e a exposição desse público a tópicos de física moderna e contemporânea.