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A descoberta que pode desencadear 'maior revolução na Física desde as teorias de Einstein'

Cientistas descobrem que massa de partícula subatômica está em desacordo com teoria em que se baseia a Física moderna

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Pallab Ghosh
BBC News Brasil

Cientistas nos arredores de Chicago, nos Estados Unidos, descobriram que a massa de uma partícula subatômica não é o que deveria ser —uma descoberta surpreendente que pode revolucionar a Física e nossa compreensão sobre o Universo.

Detector do Colisor no Fermilab obteve resultado que pode revolucionar Física moderna
Detector do Colisor no Fermilab obteve resultado que pode revolucionar Física moderna - Fermilab

A medição é o primeiro resultado conclusivo de um experimento que está em desacordo com uma das teorias mais importantes e bem-sucedidas da Física moderna.

A equipe descobriu que a partícula, conhecida como bóson W, tem mais massa do que as teorias previam.

O resultado foi descrito como "chocante" pelo professor David Toback, co-porta-voz do projeto.

A descoberta pode levar ao desenvolvimento de uma nova e mais completa teoria de como o Universo funciona.

"Se esses resultados forem comprovados por outros experimentos, o mundo parecerá diferente", diz ele à BBC News. "Tem que haver uma mudança de paradigma. A esperança é que talvez esse resultado seja o que causará uma ruptura".

"O famoso astrônomo Carl Sagan disse que 'afirmações extraordinárias exigem evidências extraordinárias'. Acreditamos que temos isso."

Os cientistas do CDF (Fermilab Collider Detector, ou Detector do Colisor no Fermilab), no Estado americano de Illinois, encontraram apenas uma pequena diferença na massa do bóson W em comparação com o que a teoria diz que deveria ser —apenas 0,1%.

Mas, se isso for confirmado por outros experimentos, as implicações são enormes. O chamado Modelo Padrão da física de partículas previu o comportamento e as propriedades das partículas subatômicas sem qualquer discrepância por 50 anos. Até agora.

O outro co-porta-voz da CDF, professor Giorgio Chiarelli, do INFN Sezione di Pisa, na Itália, diz à BBC News que a equipe de pesquisa mal pôde acreditar quando viu os resultados.

"Ninguém estava esperando por isso. Achamos que talvez tivéssemos algo errado."

Mas os pesquisadores analisaram meticulosamente os resultados e tentaram procurar erros. E não encontraram nenhum.

A conclusão, publicada na prestigiosa revista científica Science, pode estar relacionada a pistas de outros experimentos no Fermilab e no Grande Colisor de Hádrons, na fronteira suíço-francesa. Essas conclusões, ainda não confirmadas, também sugerem desvios do Modelo Padrão, possivelmente como resultado de uma quinta força da natureza em jogo ainda não descoberta.

Os físicos sabem há algum tempo que a teoria precisa ser atualizada. O conceito não é capaz de explicar a presença de material invisível no espaço, chamado Matéria Escura, nem a contínua expansão acelerada do Universo por uma força chamada Energia Escura. Tampouco a gravidade.

Mitesh Patel, da Universidade Imperial College de Londres, no Reino Unido, que trabalha no LHC, diz acreditar que, se o resultado do Fermilab for comprovado, pode ser o primeiro de muitos novos resultados capazes de provocar a maior mudança em nossa compreensão do Universo desde as teorias da relatividade de Einstein, mais de cem anos atrás.

"A esperança é que essas rachaduras se transformem em abismos e, eventualmente, veremos algum sinal espetacular que não apenas confirma que o Modelo Padrão caiu por terra como uma descrição da natureza, mas também nos dá uma nova direção para nos ajudar a entender o que estamos vendo e como é a nova teoria da física".

"Se isso for verdade, deve haver novas partículas e novas forças para explicar como tornar esses dados consistentes".

Sediado em um terreno de 2.700 hectares perto de Chicago, Fermilab é o principal laboratório de física de partículas dos Estados Unidos
Sediado em um terreno de 2.700 hectares perto de Chicago, Fermilab é o principal laboratório de física de partículas dos Estados Unidos - Fermilab

Mas, apesar do entusiasmo, a comunidade física permanece cautelosa. Embora o resultado do Fermilab seja a medida mais precisa da massa do bóson W até hoje, ele está em desacordo com duas das próximas medidas mais precisas de dois experimentos separados que estão de acordo com o Modelo Padrão.

"Isso vai desagradar algumas pessoas", diz o professor Ben Allanach, físico teórico da Universidade de Cambridge, na Inglaterra.

"Precisamos saber o que está acontecendo com a medição. O fato de termos dois outros experimentos que concordam entre si e com o Modelo Padrão e discordam fortemente desse experimento me preocupa".

Todas as atenções estão agora voltadas para o Grande Colisor de Hádrons, que deve reiniciar seus experimentos após uma reforma de três anos. A esperança é que esses testes forneçam os resultados que estabelecerão as bases para uma nova teoria da física mais completa.

"A maioria dos cientistas vai estar um pouco cautelosa", diz Patel.

"Já passamos por situações parecidas antes e ficamos desapontados, mas todos esperamos secretamente que seja realmente isso, e que em nossa vida possamos ver o tipo de transformação sobre a qual lemos nos livros de história".

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