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FÍSICA
Experimento nos EUA vislumbra condensado de quarks
Acelerador sugere que a matéria pode conter "pudim subatômico"
JAMES GLANZ
DO "NEW YORK TIMES"
Um estado ultradenso e efêmero da matéria, comparável em alguns aspectos a um tipo bizarro
de pudim subatômico, foi descoberto no fundo do núcleo de átomos comuns de ouro, afirmaram
cientistas do Laboratório Nacional Brookhaven (www.bnl.gov)
anteontem numa conferência em
Oakland, Califórnia (EUA).
O achado foi descrito por alguns
pesquisadores presentes à reunião como uma grande avanço no
entendimento das forças poderosas e imensamente complexas
que mantêm reunidos os blocos
constituintes do núcleo atômico,
prótons e nêutrons.
A evidência em favor do novo
estado da matéria surgiu quando
os cientistas arremessaram átomos de hidrogênio pesado (deutério) contra o ouro a velocidades
próximas da da luz e observaram
o jato de partículas produzido.
Os dados de três detectores do
Colisor Relativístico de Íons Pesados de Brookhaven (RHIC) sugerem que os blocos do núcleo se
fundiram brevemente numa massa borrada. Nunca antes um efeito
desses havia sido observado, embora alguns teóricos tenham previsto que pudesse ocorrer graças
às propriedades cambiantes da
matéria em escala minúscula.
"Isso é nada menos do que uma
descoberta capital", disse Dmitri
Kharzeev, físico teórico do Brookhaven que não esteve envolvido
nos experimentos. "Acho que vai
desencadear uma verdadeira revolução na física nuclear."
O pudim nuclear, por estranho
que seja, tem uma estrutura simples e pode revelar-se uma propriedade universal de núcleos
acelerados a altas energias, diz
Kharzeev. A simplicidade oferece
um contraste forte com a estrutura confusa e por vezes incompreensível de muitos núcleos atômicos. Estudar o estado recém-descoberto permitiria aos físicos
contornar essas complexidades e
encontrar leis básicas da natureza.
Outros cientistas dizem que estão fazendo verificações para ver
se algo mais prosaico no complicado mundo do núcleo não poderia explicar os resultados. "Essa
observação é muito interessante",
disse Xin-Nian Wang, físico teórico do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e organizador da
conferência Quark Matter 2004.
"Permaneço cauteloso quanto às
suas implicações exatas."
Há muito tempo os físicos encaram os prótons e nêutrons como
algo semelhante a pacotes de minúsculas bolas de gude -coleções de partículas duras e pontuais chamadas de quarks, assim
como partículas similarmente
pontuais chamadas de glúons,
portadoras da força poderosa que
mantém os quarks unidos.
Cada próton (e cada nêutron)
contém três quarks. Normalmente há só um punhado de glúons
esvoaçando entre os quarks, diz
Larry McLerran, líder do grupo
de teoria nuclear do Brookhaven.
Núcleos atômicos, embora relativamente densos, são algo de similar a sistemas planetários: partículas circulando por um espaço
de resto vazio. Mas a matéria subatômica é essencialmente furtiva, e outros quarks e glúons podem surgir e desaparecer brevemente no vazio, preenchendo os
núcleos pouca coisa mais.
O efeito é especialmente pronunciado para os glúons, que podem interagir uns com os outros,
partir-se em dois, partir-se de novo e assim por diante. Físicos teóricos já sabiam que, por instantes
impensavelmente curtos de tempo -um trilionésimo de trilionésimo de um segundo-, o núcleo
pode ser preenchido por centenas
de glúons que logo desaparecem.
No acelerador do Brookhaven,
porém, prediziam alguns teóricos, os glúons poderiam se nutrir
das altas energias e ser criados
muito mais facilmente. E como,
de acordo com a teoria da relatividade de Einstein, o tempo se desacelera quando partículas se movem perto da velocidade da luz, as
breves flutuações podem efetivamente durar um pouco mais.
Nesse estado, segundo Kharzeev, McLerran e outros, haveria
tantos glúons que eles em certo
sentido se fundiriam numa coisa
só, criando o pudim que é conhecido tecnicamente como condensado colorido de quarks.
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