Universos Paralelos

LHC revela indícios de uma nova física

O LHCb é um experimento particularmente adequado para examinar o que é chamado de "violação de carga-paridade".[Imagem: CERN]

Nova Física:

Cientistas do LHC (Large Hadron Collider) apresentaram nesta segunda-feira o que pode ser o primeiro indício de uma "nova física" - fenômenos além da nossa compreensão atual do Universo, o que exigirá a elaboração de novas teorias da física.

Partículas chamadas mésons-D parecem decair de uma forma ligeiramente diferente de suas antipartículas, segundo relatou o físico Matthew Charles, do experimento LHCb, um dos grandes detectores do LHC.

O resultado pode ajudar a explicar porque vemos muito mais matéria do que antimatéria no Universo.

A equipe salienta que uma análise mais aprofundada será necessária para sustentar o resultado - os dados para isso já foram em grande parte coletados, mas ainda não deu tempo para analisá-los.

No momento, eles estão reivindicando uma certeza estatística de "3,5 sigmas" - sugerindo que há uma chance menor do que 0,05% de que o resultado que eles observaram deve-se ao acaso. É necessário chegar a 5 sigmas para que o resultado seja aceito como uma descoberta.

Violação de carga-paridade:

O LHCb é um experimento particularmente adequado para examinar o que é chamado de "violação de carga-paridade" - pequenas diferenças de comportamento se uma dada partícula é trocada por sua equivalente de antimatéria (mudando sua carga) e girada em torno de um dos seus eixos (mudando sua paridade).

Nossa melhor compreensão da física até agora, o chamado Modelo Padrão, sugere que as complicadas cascatas de decaimento dos mésons-D em outras partículas deve ser quase a mesma - com uma variação menor do que 0,1% - apresentada por uma cadeia similar de decaimento de antimatéria.

Mas a equipe do LHCb encontrou uma diferença de cerca de 0,8% - uma diferença significativa que, se for verdade, poderá anunciar a primeira "nova física" encontrada no LHC.

Identificar tal diferença no comportamento das partículas de matéria e antimatéria também pode finalmente ajudar a explicar porque o nosso Universo é esmagadoramente feito de matéria.

"Certamente este tipo de efeito, uma nova fonte de violação de CP, pode ser uma manifestação da física que estabelece a assimetria matéria-antimatéria," explicou o Dr. Matthew Charles, que apresentou os resultados.

No entanto, ele salientou que existem "muitos passos na cadeia" entre confirmar o resultado experimental e resolver a teoria para acomodá-lo.

"Este resultado é uma dica de algo interessante, e, se ele se confirmar, isso significará que, no mínimo, a nossa atual compreensão teórica precisa melhorar," afirmou. "É exatamente o tipo de coisa para a qual o LHC foi construído."

Os sigmas de uma descoberta em física:

A física das partículas tem uma definição para uma "descoberta": um nível de certeza de cinco sigmas.

O número de desvios-padrão, ou sigmas, é uma medida de quão improvável é que um resultado experimental deva-se simplesmente ao acaso, em vez de um efeito real.

O nível três sigmas representa a mesma probabilidade de jogar uma moeda e obter oito caras ou oito coroas em sequência.

Cinco sigmas, por outro lado, corresponderia a lançar a moeda mais de 20 vezes e obter sempre o mesmo resultado.

É altamente improvável que um resultado de cinco sigmas aconteça por acaso, e, assim, um resultado experimental cinco sigma torna-se uma descoberta aceita pela comunidade científica.[Fonte: Inovação Tecnológica]

Começam pesquisas em antimatéria que podem desvendar origem do Universo

O Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN, na sigla em inglês) informou nesta quarta-feira que deu início ao ELENA, projeto que prevê a produção de antiprótons a partir do ano de 2016, o que ajudará no estudo da antimatéria. Este projeto, aprovado no mês passado, será realizado por cientistas da Alemanha, Canadá, Dinamarca, Estados Unidos, França, Japão, Reino Unido e Suécia, sob a coordenação do CERN.

O diretor do projeto, Stéphan Maury, explicou em comunicado que o ELENA "é uma instalação dirigida a produzir antiprótons com os menores níveis de energia já alcançados".

O anel desacelerador do ELENA ficará no mesmo local que abriga o Desacelerador Antiprótons (AD). O mecanismo do novo projeto permite que os prótons com carga negativa alcancem um quinto da energia gerado pelo AD. Isto permitirá uma melhora na produção dos antiprótons de 0,01% a 10%.

Desde que foram descobertos, em 1955, os antiprótons se tornaram uma grande ferramenta de pesquisa e foram importantes na descoberta, das partículas W e Z, responsáveis pelas interações nucleares fracas, uma das quatro fundamentais na natureza. Além disso, no CERN também foram criados os primeiros átomos de anti-hidrogênio.

Walter Oelert, pesquisador pioneiro no estudo da antimatéria no CERN, disse que o ELENA é um grande passo no estudo dessa disciplina, que entre outras coisas, pode esclarecer o processo de criação do Universo. O desenvolvimento desses experimentos é de extrema importância e permite inclusive estudos sobre o tratamento do câncer. A construção do ELENA está prevista para começar em 2013.[Fonte: Terra]

Cern captura antimatéria por 16 minutos

Cientistas europeus anunciaram ontem um feito recorde: conseguiram capturar átomos de antimatéria por mais de 16 minutos.

O trabalho, publicado domingo na edição online da Nature Physics, foi realizado no experimento ALPHA, do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern).

Durante mais de mil segundos, 300 átomos de anti-hidrogênio foram mantidos estáveis e mapeados com precisão, usando lasers ou espectrografia para compará-lo ao átomo de hidrogênio (matéria).

A antimatéria é um dos grandes mistérios ainda não completamente compreendidos pelas teorias modernas da física. Por definição, ela é idêntica à matéria, a não ser pelo fato de possuir carga oposta - por isso, as duas se aniquilam quando entram em contato uma com a outra. Basicamente, para cada partícula de matéria existe uma contraparte de antimatéria: átomo e antiátomo, próton e antipróton, elétron e pósitron, etc... Sabe-se que nosso universo é basicamente composto de matéria e, no entanto, a teoria atual indica que durante o Big Bang, a explosão que deu origem a tudo, matéria e antimatéria teriam se formado em quantidades iguais. Se elas tivessem se aniquilado, nosso universo composto de matéria não existiria. Então, o que aconteceu?

Um dos jeitos de investigar e descobrir porque a natureza parece preferir a matéria é estudar átomos e compará-los com sua contraparte, os antiátomos. No caso, a ideia é utilizar um dos sistemas mais bem estudados da física, o átomo de hidrogênio, composto de um próton e um elétron, e compará-lo à sua parte contrária, o anti-hidrogênio (feito de um antipróton e um pósitron).

Embora átomos de antimatéria já tivessem sido produzidos no passado, mantê-los intactos por tempo suficiente sempre foi um grande desafio, e somente em 2010 o CERN conseguiu prendê-los pela primeira vez – e por apenas 1/10 de segundo. A dificuldade está na natureza dos objetos de estudo, e o anti-hidrogênio deve ser produzido em uma câmara à vácuo (já que o ar está repleto de partículas de matéria). Mesmo assim, mantê-lo longe de qualquer matéria é tarefa complicada.

Agora, com 16 minutos, os pesquisadores acreditam que será possível medir também outras características da antimatéria – por exemplo, como ela influencia a gravidade – e chegar mais perto de desvendar onde, afinal, estariam estas partículas perdidas do universo. [Fonte: InfoAbril]