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Nova partícula ameaça nossa compreensão da realidade física

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compreensão da realidade física

Houve uma enorme quantidade de entusiasmo quando o bóson de Higgs foi descoberto pela primeira vez em 2012 – uma descoberta que obteve o Prêmio Nobel de Física em 2013. A partícula completou o chamado modelo padrão, nossa melhor teoria atual de compreensão da natureza no nível de partículas. Agora, cientistas do Grande Colisor de Hádrons (de sigla em inglês, LHC) no CERN acreditam que podem ter visto outra partícula nos dados, detectada como um pico em certa energia, embora a descoberta ainda não tenha sido confirmada.

Mais uma vez, relata Roger Barlow, professor de pesquisa e diretor do Instituto Internacional para Aplicações de Aceleradores, Universidade de Huddersfield, há muita emoção entre os físicos de partículas, mas desta vez é misturado com uma sensação de ansiedade. Ao contrário da partícula de Higgs, que confirmou nossa compreensão da realidade física, essa nova partícula parece ameaçá-la.

O novo resultado – consistindo de uma colisão misteriosa nos dados a 28 GeV (uma unidade de energia) – foi publicado como uma pré-impressão no ArXiv. Ainda não está em um periódico revisado por especialistas – mas isso não é um grande problema. As colaborações do LHC têm procedimentos de revisão internos muito restritos, e podemos ter certeza de que os autores fizeram as somas corretamente quando relataram um “significado de desvio padrão de 4,2”. Isso significa que a probabilidade de obter um pico tão grande por acaso – criada pelo ruído aleatório nos dados, em vez de uma partícula real, é de apenas 0,0013%. Isso é minúsculo – 13 em um milhão.
Então parece que é um evento real e não um ruído aleatório – mas ninguém está abrindo o champanhe ainda.

Muitos experimentos do LHC, que esmagam feixes de prótons (partículas no núcleo atômico) juntos, encontram evidências de partículas novas e exóticas, procurando por um acúmulo incomum de partículas conhecidas, como fótons (partículas de luz) ou elétrons. Isso ocorre porque partículas pesadas e “invisíveis”, como as de Higgs, costumam ser instáveis ​​e tendem a se desintegrar (decair) em partículas mais leves, mais fáceis de detectar. Podemos, portanto, procurar por essas partículas em dados experimentais para descobrirmos se elas são o resultado de uma queda mais pesada de partículas. O LHC encontrou muitas novas partículas por meio dessas técnicas e elas se encaixaram no modelo padrão.

A nova descoberta vem de um experimento envolvendo o detector CMS, que registrou vários pares de múons – partículas bem conhecidas e facilmente identificadas, que são semelhantes aos elétrons, mas mais pesadas.

Ele analisou suas energias e direções e perguntou: se esse par viesse da decadência de uma partícula monoparental, qual seria a massa daquele pai?

Na maioria dos casos, pares de múons vêm de fontes diferentes – originando-se de dois eventos diferentes ao invés do decaimento de uma partícula. Se você tentar calcular uma massa mãe em tais casos, ela se espalharia por uma ampla gama de energias ao invés de criar um pico estreito especificamente em 28GeV (ou alguma outra energia) nos dados. Mas neste caso, certamente parece que há um pico. Possivelmente…

…Então tudo parece bastante intrigante, mas a história nos ensinou cautela. Efeitos tão significativos apareceram no passado, apenas para desaparecer quando mais dados são tomados. A anomalia do Digamma (750) é um exemplo recente de uma longa sucessão de falsos alarmes – “descobertas” espúrias devido a falhas no equipamento, análise exagerada ou apenas má sorte…

…Por sorte, o outro grande experimento do LHC, o ATLAS, tem dados semelhantes de seus experimentos. A equipe ainda está analisando e relatará no devido tempo. A experiência cínica diz que eles reportarão um sinal nulo, e esse resultado se juntará à galeria de flutuações estatísticas. Mas talvez – apenas talvez – eles vejam algo. E então a vida dos experimentalistas e teóricos ficará subitamente muito ocupada e muito interessante.

(Fonte)


Estamos somente arranhando a superfície do conhecimento. Não querendo entrar em misticismo algum, mas será que quando morremos temos acesso à toda informação, ou as luzes simplesmente se apagam?  Se o último for o caso, penso eu, seria um grande desperdício do ‘drama’ pelo qual passamos enquanto vivemos neste planeta.

n3m3