Caros Leitores;
Ampliar / Uma colisão no detector Compact Muon Solenóide
(CMS) do LHC produz uma assinatura do bóson de Higgs.
No mundo da física,
nada faz o sangue fluir como o pensamento de que uma nova partícula foi
descoberta. Há décadas, os físicos buscam evidências de que a física
moderna não está certa. Mas, a arma de fumar permaneceu ilusória. Em
novembro, as pessoas começaram a polir um prêmio Nobel para um grupo de físicos
que pareciam ter encontrado um novo bóson . E, um
novo bóson significa uma nova força, que é ainda mais emocionante. Essa arma
ainda está fumando?
Às vezes a arma apenas arde
Este resultado vem
cozinhando há algum tempo. Os primeiros resultados experimentais datam de
2015, com publicação em 2016 . Essencialmente,
os cientistas pegaram um pouco de lítio e atiraram em prótons. Ao escolher
a energia dos prótons corretamente, o berílio é produzido em um estado excitado
específico, que rapidamente decai de volta ao seu estado fundamental emitindo
um elétron e um pósitron. Agora, nesses experimentos, energia e momento
devem ser conservados. O núcleo de lítio é um animal bastante complicado e
pode se agitar de várias maneiras, o que significa que o elétron e o pósitron
têm uma certa quantidade de liberdade na direção em que são emitidos.
Por outro lado, os pesquisadores observaram que alguns elétrons e pósitrons parecem estar correlacionados em sua direção de emissão. A modelagem computacional confirmou que isso não era devido ao seu equipamento e não poderia ser explicado pela física nuclear do berílio, lítio ou qualquer outro processo conhecido. A correlação poderia, no entanto, ser explicada por um novo bóson que se deteriorava ao emitir um pósitron e um elétron. Desde que a produção seja razoavelmente ineficiente e a massa seja de cerca de 17MeV (milhão de elétron-volts), os dados serão explicados de maneira bonita.
O jornal realmente deixou os sucos fluindo. Os teóricos pularam no resultado tão rápido que inadvertidamente quebraram a relatividade especial. Físicos experimentais voltaram aos dados antigos procurando por confirmação. Experimentos operacionais foram aprimorados para procurar a nova partícula.
Experimentalmente, tudo parecia uma lavagem. Dados antigos não revelaram nada, mas, ao mesmo tempo, esses experimentos não foram exatamente configurados para procurar a partícula certa. Novas experiências ainda eram novas demais para serem conclusivas (mesmo que tivessem começado a coletar dados).
Olha, se apenas ajustarmos o universo ...
A situação da teoria é ainda mais uma bagunça. Sempre é possível estender nossos modelos do Universo para incluir novas partículas, incluindo novos bósons e novas forças. Mas, não é bom o suficiente para corresponder a um único resultado experimental. Você tem que combinar com todos eles. Os resultados finais são partículas que se parecem um pouco com um trabalho de bater no painel do quintal . Sim, a tinta combina, mas você ainda pode ver as manchas onduladas nas quais a massa não foi lixada. Os problemas surgem da massa - o 17MeV está na extremidade baixa de um território bem explorado.
Então, por que essa história surgiu novamente? Um novo artigo, pelos mesmos cientistas que publicaram os resultados do berílio. Desta vez, eles mediram as emissões de elétron-pósitron do hélio excitado. Mesmo experimento, átomo diferente, mas o mesmo bóson de 17MeV foi encontrado.
O novo resultado é uma evidência bastante forte. Se o experimento tiver algum tipo de erro sistemático, esperaríamos que a “nova” partícula mudasse a massa entre hélio e berílio. Isso não acontece; os resultados são muito consistentes entre experimentos. Isso significa que, se é um erro, infelizmente é um erro.
Acho que mais cientistas ficariam mais felizes em aceitar o resultado se ele atender às suas expectativas. Um eixo com uma massa tão pequena quanto alguns MeV? Coisa certa. Um WIMP gigante com uma massa de muitos GeV? Está bem. Mas, um bóson mais leve que um próton e meio que no meio da estrada? Por que não vimos isso antes?
Também acho que pode haver uma certa quantidade de esnobismo inconsciente em segundo plano. Os resultados experimentais não vieram de nenhum dos grandes laboratórios. E agora os grandes laboratórios suspenderão os experimentos planejados para ver se um resultado pelo qual eles não receberão crédito se mantém. Se eles encontrarem o bóson, então, ótimo, ganharam aplausos por outra pessoa. Mas, se essa arma não fumar, haverá uma longa e dolorosa busca pelo que torna o experimento original diferente do resto.
ArXiv.org , 2019, ID: 1910.10459
https://arstechnica.com/science/2019/12/new-boson-hidden-in-beryllium-decay-check-new-physics-maybe/
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro
da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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