DESY/Science Communication Lab
Com uma precisão sem precedentes, cientistas mediram a forma da carga de um eletrão confirmando que é extremamente redonda. O resultado apoia o Modelo Padrão das Partículas Física e força a revisão de várias teorias alternativas.
O Modelo Padrão da Física explica como os blocos básicos de construção da matéria interagem através das quatro forças fundamentais sendo um modelo matemático da realidade e, até ao momento, indesmentível.
Porém, é mesmo o facto de ninguém conseguir contradizer o Modelo Padrão que tem intrigado os físicos de todo o mundo.
“O Modelo Padrão, tal como está descrito, não pode estar certo porque não consegue prever por que é que o Universo existe. E isso é uma grande lacuna”, conta o professor na Universidade do Northwestern e membro do ACME Collaboration, Gerald Gabrielse.
De acordo com a Sci-News, para corrigir essa falha do modelo e contrariar o Modelo Padrão, muitos modelos alternativos surgiram que previam que a esfera aparentemente uniforme de um eletrão seria, na verdade, assimetricamente esmagada.
Modelos alternativos
A teoria dentro do Modelo Supersimétrico prevê uma partícula parceira para cada partícula no Modelo Padrão para justificar a massa das partículas e diz ainda que as partículas subatómicas pesadas e ainda por detetar influenciam o eletrão a alterar a sua forma esférica – num fenómeno ainda não comprovado chamado de “momento do dipolo elétrico”.
Segundo esta teoria, estas partículas mais pesadas ainda não descobertas podem ser as responsáveis pelos maiores mistérios do Universo e podem até explicar porque é que o Universo é feito de matéria e não de anti-matéria.
“Quase todos os modelos alternativos dizem que a carga de eletrões pode muito bem estar a ser esmagada, mas nós não verificamos a hipótese com sensibilidade suficiente. É por isso que decidimos olhar para lá com uma maior precisão”, disse o professor Gabrielse.
O novo estudo
Para o novo estudo, que concluí que os eletrões são, de facto, extremamente redondos, os investigadores da ACME dispararam um feixe de moléculas frias de óxido de tório para uma câmara. Depois do disparo, os cientistas estudaram a luz emitida pelas moléculas.
O tipo de luz emitida indicaria aos cientistas a existência, ou não, do “momento do dipolo elétrico”. Na experiência, a luz, ao não se contorcer sobre ela própria, indicou que a forma dos eletrões era, de facto, redonda, confirmando a previsão do Modelo Padrão e atirando por terra todas as outras teorias alternativas como o Modelo Supersimétrico.
A inexistência do “momento do dipolo elétrico” significou a inexistência das hipotéticas partículas subatómicas pesadas.
Contudo, a investigação publicada dia 17 de outubro na revista Nature, não exclui por completo a existência dessas partículas – apenas afirma que as suas hipotéticas propriedades diferem daquelas que foram previstas pelos teóricos.
“Se tivéssemos descoberto que a forma não era redonda, essa sim seria a maior notícia da física nas últimas décadas”, revelou o professor Gabrielse. “Mas a nossa descoberta ainda é significativa porque fortalece ainda mais o Modelo Padrão da física de partículas e exclui os modelos alternativos”, acrescenta.
O professor da Universidade de Yale e membro da ACME Collaboration, David DeMille, afirma ainda que “o resultado diz à comunidade científica que precisa de repensar seriamente algumas das teorias alternativas”.
Outro membro da equipa, John Doyle, da Universidade de Harvard acrescentou que a investigação “é um desenvolvimento empolgante para a física de partículas“.
