{"id":144497,"date":"2021-04-11T09:53:24","date_gmt":"2021-04-11T12:53:24","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=144497"},"modified":"2021-04-11T09:53:24","modified_gmt":"2021-04-11T12:53:24","slug":"pela-2a-vez-no-mes-fisicos-anunciam-evidencias-de-nova-forca-da-natureza","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/pela-2a-vez-no-mes-fisicos-anunciam-evidencias-de-nova-forca-da-natureza\/","title":{"rendered":"Pela 2\u00aa vez no m\u00eas, f\u00edsicos anunciam evid\u00eancias de nova for\u00e7a da natureza"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>H\u00e1 duas semanas, a equipe do LHC anunciou uma observa\u00e7\u00e3o que desafia a teoria vigente na f\u00edsica de part\u00edculas. Agora, foi a vez do experimento M\u00faon g-2 no Fermilab \u2013 com algo ainda maior.<\/p>\n

No finalzinho de mar\u00e7o,\u00a0voc\u00ea leu na\u00a0Super<\/em><\/a>\u00a0<\/em>que a equipe do LHCb \u2013 um dos quatro experimentos centrais do acelerador de part\u00edculas LHC, localizado na fronteira da Su\u00ed\u00e7a com a Fran\u00e7a \u2013 divulgou uma observa\u00e7\u00e3o que se desvia do Modelo Padr\u00e3o, a teoria vigente na f\u00edsica de part\u00edculas desde 1973.<\/p>\n

Agora, um novo experimento, desta vez no laborat\u00f3rio americano Fermilab, rendeu outra observa\u00e7\u00e3o an\u00f4mala que pode levar \u00e0 mesma conclus\u00e3o: a descoberta de uma nova for\u00e7a fundamental da natureza e sua part\u00edcula correspondente.<\/p>\n

Essa for\u00e7a faria as part\u00edculas se relacionarem de maneiras diferentes das permitidas pelas for\u00e7as familiares do p\u00fablico leigo, como o eletromagnetismo e a gravidade (ou n\u00e3o t\u00e3o familiares, como a for\u00e7a forte \u2013 que mant\u00eam o n\u00facleo do \u00e1tomo coeso).<\/p>\n

Para entender a not\u00edcia, este rep\u00f3rter sugere fortemente que o leitor rec\u00e9m-chegado ao assunto\u00a0d\u00ea uma olhada no texto de mar\u00e7o<\/a>, que \u00e9 mais longo e explica o estado atual da investiga\u00e7\u00e3o do mundo microsc\u00f3pico pelos f\u00edsicos. Mas aqui vai um resumo. At\u00e9 o s\u00e9culo 19, os f\u00edsicos pensavam que os menores componentes da mat\u00e9ria eram os \u00e1tomos, que podem pertencer a v\u00e1rios elementos: carbono, hidrog\u00eanio, oxig\u00eanio etc. Com a descoberta do el\u00e9tron por J.J. Thompson em 1897, ficou claro que os \u00e1tomos em si eram feitos de part\u00edculas ainda menores.<\/p>\n

Quase um s\u00e9culo de avan\u00e7os levaram, em 1973, ao chamado Modelo Padr\u00e3o: um conjunto de equa\u00e7\u00f5es e n\u00fameros que descreve as 17 part\u00edculas fundamentais da natureza. Elas s\u00e3o, at\u00e9 onde n\u00f3s sabemos, as menores coisas que existem \u2013 os tijolinhos b\u00e1sicos por tr\u00e1s de toda a mat\u00e9ria e energia que nos cerca.<\/p>\n

O problema \u00e9 esse \u201ctoda\u201d ali no par\u00e1grafo anterior: o Modelo Padr\u00e3o deixa de fora algumas descobertas da f\u00edsica do s\u00e9culo 20 que est\u00e3o na fronteira da nossa compreens\u00e3o do cosmos.\u00a0Ele n\u00e3o diz nada sobre chamadas mat\u00e9ria escura (que apesar de indetect\u00e1vel t\u00eam uma influ\u00eancia gravitacional clara, percept\u00edvel na rota\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias) e energia escura, respons\u00e1vel pela expans\u00e3o acelerada do Universo.\u00a0Outra lacuna \u00e9 que ele n\u00e3o \u00e9 capaz de incorporar a for\u00e7a da gravidade em seus c\u00e1lculos.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, o Modelo Padr\u00e3o est\u00e1 repleto de valores que sabemos que est\u00e3o certos (s\u00e3o, ao todo, 29 dos chamados par\u00e2metros livres), mas n\u00e3o sabemos por qu\u00ea \u2013 eles s\u00e3o oriundos de observa\u00e7\u00f5es, mas n\u00e3o parecem seguir um padr\u00e3o ou ter muita hierarquia entre si.<\/p>\n

Por causa disso, a comunidade de f\u00edsicos de part\u00edculos passou as \u00faltimas d\u00e9cadas buscando anomalias em resultados experimentais \u2013 observa\u00e7\u00f5es que n\u00e3o coincidem com os resultados previstos pelo Modelo Padr\u00e3o. Eles\u00a0querem\u00a0<\/em>encontrar uma falha, pois essa falha pode indicar um novo caminho para a f\u00edsica. Uma nova teoria, mais abrangente, que aperfei\u00e7oe o Modelo Padr\u00e3o e d\u00ea conta de suas limita\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

No m\u00eas passado, o LHC analisou dados coletados em diversas colis\u00f5es entre part\u00edculas desde 2014 e concluiu que uma part\u00edcula chamada\u00a0quark bottom,<\/em>\u00a0ao sofrer um certo tipo de decaimento, d\u00e1 origem a quantidades desiguais de outras duas part\u00edculas, os el\u00e9trons e os m\u00faons (que s\u00e3o id\u00eanticos aos el\u00e9trons em tudo, menos a massa, que \u00e9 207 vezes maior). S\u00e3o 85 m\u00faons para cada 100 el\u00e9trons.<\/p>\n

A quest\u00e3o \u00e9 que o Modelo Padr\u00e3o previa uma divis\u00e3o perfeita, de um m\u00faon para cada el\u00e9tron. Essa discrep\u00e2ncia entre a previs\u00e3o te\u00f3rica e o resultado pr\u00e1tico pode ser culpa de uma for\u00e7a da natureza desconhecida, diferente da gravidade e do eletromagnetismo \u2013 e que pode ter algo a ver, por exemplo, com o problema da mat\u00e9ria escura.<\/p>\n

A confiabilidade dessa observa\u00e7\u00e3o \u00e9 de 3,1 sigma \u2013 o que significa, no jarg\u00e3o dos f\u00edsicos, que h\u00e1 apenas 1 chance em 1000 de que ela seja uma flutua\u00e7\u00e3o estat\u00edstica aleat\u00f3ria ou um alarme falso. Parece bastante, mas uma descoberta s\u00f3 \u00e9 confirmada com 5 sigma. A nova observa\u00e7\u00e3o, realizada pela equipe M\u00faon g-2 do laborat\u00f3rio Fermilab, em Chicago, nos EUA, \u00e9 de 4,2 sigma.<\/p>\n

Essa observa\u00e7\u00e3o diz respeito a algo totalmente diferente do decaimento do quark bottom. Os f\u00edsicos do Fermilab estavam testando uma caracter\u00edsticas dos m\u00faons chamada \u201cmomento magn\u00e9tico\u201d. Eles queriam descobrir se a observa\u00e7\u00e3o dessa part\u00edcula na pr\u00e1tica correspondia \u00e0s previs\u00f5es de um c\u00e1lculo feito por uma colabora\u00e7\u00e3o internacional com 132 cientistas. Para fazer isso, eles verificam o quanto o m\u00faon oscila (como um quadril de sambista) conforme d\u00e1 voltas em torno de um anel magnetizado.<\/p>\n

Part\u00edculas muito pequenas est\u00e3o sujeitas a fen\u00f4menos qu\u00e2nticos que n\u00e3o ocorrem na escala humana. Elas produzem pares de part\u00edculas e antipart\u00edculas menores que brotam do nada e se aniquilam rapidamente (porque s\u00e3o, por assim dizer, opostos complementares). Esses acontecimentos ef\u00eameros mexem com o momento magn\u00e9tico. Como os m\u00faons s\u00e3o particularmente gordos, eles tamb\u00e9m geram part\u00edculas gordas com mais frequ\u00eancia, e nisso pode brotar algo que nunca observamos \u2013 e que explique, de alguma forma, fen\u00f4menos como a mat\u00e9ria escura.<\/p>\n

Neste momento,\u00a0h\u00e1 um debate nos bastidores<\/a>\u00a0sobre se\u00a0de fato<\/em>\u00a0houve uma anomalia de 4,2 sigma \u2013 o que significaria a certeza quase absoluta de encontramos f\u00edsica al\u00e9m do Modelo Padr\u00e3o \u2013 ou se novos m\u00e9todos para calcular o momento magn\u00e9tico do m\u00faon que n\u00e3o existiam na d\u00e9cada de 90 (quando esse experimento foi idealizado e iniciado) podem explicar essa observa\u00e7\u00e3o sem abalar os pilares do arcabou\u00e7o matem\u00e1tico atual.<\/p>\n

Enquanto isso, ao longo dos pr\u00f3ximos dias, uma enxurrada de papers com propostas para explicar a misteriosa observa\u00e7\u00e3o deve inundar os servidores de\u00a0pre print \u2013\u00a0<\/em>que funcionam como f\u00f3runs de discuss\u00e3o altamente qualificados, onde cientistas podem ler e discutir trabalhos ainda n\u00e3o revisados nem publicados. A comunidade dos f\u00edsicos est\u00e1 ouri\u00e7ada, apesar da pandemia ter praticamente interrompido o trabalho pr\u00e1tico: podemos estar diante de nada \u2013 ou de um evento hist\u00f3rico.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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