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maio 19

Física: Por que existimos? A supremacia da Matéria sobre a Antimatéria foi finalmente medida e comprovada

 

Matéria + Antimatéria = Energia: ao colidir partículas de matéria com sua antimatéria são criados fótons de grande energia (raios gama) e eventualmente outros pares de partículas e antipartículas. Na imagem vemos diagramas de colisões de prótons com antiprótons e elétrons com pósitrons.

Matéria + Antimatéria = Energia: ao colidir partículas de matéria com sua antimatéria são criados fótons de grande energia (raios gama) e eventualmente outros pares de partículas e antipartículas. Na imagem vemos diagramas de colisões de prótons com antiprótons e elétrons com pósitrons.

O fato inexorável das partículas de matéria e antimatéria se aniquilam se entrarem em contato tem deixado os físicos perplexos durante muitos anos, imaginando como a Vida, o Universo, ou alguma coisa sequer poderia efetivamente existir.

No entanto, agora, análise de resultados de experimentos utilizando aceleradores de partículas sugerem que a matéria prevalece sobre a antimatéria na formação do Universo.

A foto mostra o colisor Tevatron do Fermi National Accelerator Laboratory, do Departamento de Energia, em Batavia, Illinois (Fermilab). O o anel acelerador de partículas leva prótons e anti=prótons a velocidades bem próximas da velocidade da luz.

A foto mostra o colisor Tevatron do Fermi National Accelerator Laboratory, do Departamento de Energia, em Batavia, Illinois (Fermilab). O o anel acelerador de partículas leva prótons e anti=prótons a velocidades bem próximas da velocidade da luz.

O Universo é dominado pela matéria, por que?

A experiência demonstrou uma pequena, mas importantíssima, diferença de 1% na quantidade de matéria e antimatéria produzida em laboratório. Tal sugere como a composição do Universo se formou e explica nossa existência dominada pela matéria.

A teoria atual, conhecido como o Modelo Padrão da física de partículas, havia previsto uma violação da simetria de matéria-antimatéria, mas não explicava quantitativamente como surgiu o nosso Universo, que consiste basicamente de matéria e contém apenas uma pequena fração de antimatéria.

Mas neste último experimento demonstrou-se um desequilíbrio entre a proporção de matéria e antimatéria que vai além do previsto pelo Modelo Padrão. Especificamente, os físicos encontraram uma diferença de 1 % entre os pares de múons e antimúons decorrentes do decaimento de partículas chamadas os mésons B.

D0_BB2Dimuon

O resultado, anunciado na terça-feira, 18 de maio de 2010, resulta da análise de oito anos de dados do colisor Tevatron do Fermi National Accelerator Laboratory, do Departamento de Energia, em Batávia, Illinois, EUA.

“Muitos de nós ficamos arrepiados ao ver os resultados”, disse Stefan Soldner-Rembold, físico de partículas da Universidade de Manchester, no Reino Unido. “Sabíamos que estávamos vendo algo além do já tínhamos visto antes e muito além do que as atuais teorias conseguem explicar”.

O colisor de hádrons Tevatron e o seu primo maior, o Large Hadron Collider do CERN, na Suíça, conseguem colidir matéria e antimatéria entre si para criar energia, assim como novas partículas e antipartículas. Caso contrário, as antipartículas só podem ser criadas através de eventos extremos, tais como, por exemplo, reações nucleares ou via raios cósmicos provenientes de explosões de estrelas moribundas (supernovas).

Colaboração Dzero

As medições tomadas pela colaboração DZero, um grupo internacional com 500 membros, são ainda limitadas pelo número de colisões registradas até hoje. Isto significa que os físicos vão continuar a recolher dados e aperfeiçoar a sua análise do problema da dominância da matéria sobre a antimatéria.

Os pesquisadores chegaram a sua mais recente descoberta realizando o que é conhecido como uma análise cega de dados, de modo que não há surpresas ou desvios nas conclusões baseadas nos dados estudados. Seus resultados foram publicados em Physical Review D.

Para os interessados em detalhes técnicos desta pesquisa, recomendamos a leitura dos artigos mais detalhados, a seguir:

Fontes

Space.com: Why We Exist: Matter Wins Battle Over Antimatter

Colaboração DZero: Evidence for an anomalous like-sign dimuon charge asymmetry em ArXiv.org

._._.

1005.2757-Evidence-for-an-anomalous-like-sign-dimuon-charge-asymmetry

5 comentários

1 menção

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  1. Legal!!!

    Muito interessante o post!
    Esta nos favoritos, abraço.

  2. Rômulo Cortez de Paula

    Prótons e nêutrons são constituídos de quarks
    e antiquarks, ou seja, a matéria e a antimatéria
    estão juntas nas nossas barbas, ligadas pelos
    glúons.

  3. raph

    “Lembra-se de que quando um próton colide com um anti-próton, o resultado são dois fótons de luz?”

    De certa forma, realmente fez-se a luz.

    E, quem sabe, talvez a “perfeição” esteja nas pequenas assimetrias…

    Abs
    raph

  4. ROCA

    Olá Jairo, obrigado pelo comentário e pela dica, passou ‘em branco’ (já corrigi).

  5. Jairo Grossi

    E aí ROCA. Tudo bem?

    Até que enfim achei um tempinho, entre dar aulas de Física, estudar, corrigir provas, etc… para poder pesquisar aqui no Eternos Aprendizes, e me atualizar um pouco.
    Admiro muito o seu paciente trabalho de garimpagem e tradução destes excelentes artigos científicos, e este , da Space.com é muito interessante… Pelo jeito, logo será necessária uma revisãozinha no Modelo Padrão.
    Estes dias estava lendo um artigo recente do físico Marcelo Gleiser, na New Scientist( http://www.newscientist.com/article/mg20627591.200-the-imperfect-universe-goodbye-theory-of-everything.html?page=2 ) Notei que depois de tantas pesquisas na área de Física Quântica, em busca de uma “Teoria do Tudo” que unificaria a Física do “micro”( forças forte e fraca, e eletromagnética) com a do “macro”( força da gravidade ), busca na qual Einstein teria gasto seus últimos 20 anos de vida, sem ter obtido sucesso, estou notando que Gleiser desanimou também. Às vezes, também começo a achar que a Ciência pode ter chegado ao seu limite nesta área. Isso não pode, no entanto, significar que devemos desistir da procura por um entendimento cada vez melhor sobre a natureza da matéria.
    Este artigo que você colocou é um belo exemplo de que precisamos estar sempre atentos para rever alguns modelos, e aprimorá-los, ou, se for o caso, até abandoná-los para a criação de um novo.
    Apenas uma correção ” […] Isto significa que os médicos( ? ) […]”

    Abraços

  1. Física: como gerar matéria e antimatéria a partir do vácuo? O que é o ‘nada’? « Eternos Aprendizes

    […] Sobre a assimetria da matéria/anti-matéria recomendamos ler: Física: Por que existimos? A supremacia da Matéria sobre a Antimatéria foi finalmente medida e co… […]

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