Mistério da física mais próximo de ser solucionado
O detector de neutrinos Super-K
É por isso que a comunidade científica está tão entusiasmada com o anúncio de uma descoberta feita por um experimento conhecido com Super-Kamiokande (ou Super-K), no Japão. Os resultados indicam uma intrigante nova propriedade das enigmáticas partículas conhecidas como neutrinos. Existem três tipos, ou sabores, deles - neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau.
Experiências anteriores têm demonstrado que estes diferentes tipos podem, espontaneamente, transformar-se um no outro, um fenômeno chamado de "oscilação" de neutrinos. Dois tipos de oscilações já foram observadas, mas em seu primeiro período completo de funcionamento, o experimento Tokai-to-Kamioka (T2K) encontrou indícios de um novo tipo - o aparecimento de neutrinos de elétrons em um feixe de neutrinos do múon.
Um feixe de neutrinos do múon foi gerado no acelerador de prótons J-PARC, localizado em Tokai, e dirigido ao longo de 295 km até o detector subterrâneo Super-K, na costa leste do Japão. Uma análise dos eventos induzidos por neutrinos neste detector indica que um pequeno número dos neutrinos do múon - seis, exatamente - transformaram-se em neutrinos do elétron durante a viagem.
Partículas e anti-partículas
Isto significa que agora já se observou experimentalmente que eles podem oscilar em todas as formas possíveis. Esse nível de complexidade abre a possibilidade de que as oscilações de neutrinos e suas anti-partículas (chamadas de anti-neutrinos) possam ser diferentes. E se as oscilações dos neutrinos e dos anti-neutrinos são díspares, demonstraria um exemplo do que os físicos chamam de violação da simetria CP [Carga-paridade].
Isto poderia ser a chave para explicar porque há mais matéria do que antimatéria no universo - um excesso de uma delas não deveria acontecer dentro das leis conhecidas da física.
Experiências anteriores têm demonstrado que estes diferentes tipos podem, espontaneamente, transformar-se um no outro, um fenômeno chamado de "oscilação" de neutrinos. Dois tipos de oscilações já foram observadas, mas em seu primeiro período completo de funcionamento, o experimento Tokai-to-Kamioka (T2K) encontrou indícios de um novo tipo - o aparecimento de neutrinos de elétrons em um feixe de neutrinos do múon.
Um feixe de neutrinos do múon foi gerado no acelerador de prótons J-PARC, localizado em Tokai, e dirigido ao longo de 295 km até o detector subterrâneo Super-K, na costa leste do Japão. Uma análise dos eventos induzidos por neutrinos neste detector indica que um pequeno número dos neutrinos do múon - seis, exatamente - transformaram-se em neutrinos do elétron durante a viagem.
Partículas e anti-partículas
Isto significa que agora já se observou experimentalmente que eles podem oscilar em todas as formas possíveis. Esse nível de complexidade abre a possibilidade de que as oscilações de neutrinos e suas anti-partículas (chamadas de anti-neutrinos) possam ser diferentes. E se as oscilações dos neutrinos e dos anti-neutrinos são díspares, demonstraria um exemplo do que os físicos chamam de violação da simetria CP [Carga-paridade].
Isto poderia ser a chave para explicar porque há mais matéria do que antimatéria no universo - um excesso de uma delas não deveria acontecer dentro das leis conhecidas da física.
crédito: sk.icrr
Frame da tela de detecção do Super-K
O experimento funcionou de janeiro de 2010 até 11 de março deste ano, quando foi drasticamente interrompido pelo terremoto japonês. Seis eventos de neutrinos do elétron foram observados claramente nos dados anteriores ao terremoto - na ausência de oscilações, deveria ter sido apenas 1,5. Ainda que tal excesso só pudesse acontecer por acaso cerca de uma vez em 100, ele não é suficiente para confirmar uma descoberta real em física - a observação é chamada de "indicação".
"As pessoas às vezes pensam que as descobertas científicas são como interruptores de luz, que passam de desligado para ligado, mas, na realidade, elas vão do 'talvez' ao 'provavelmente', e daí para 'quase certamente' conforme você obtém mais dados. Agora nós estamos em algum lugar entre o 'provavelmente' e o 'quase certamente'", explicou o professor Dave Wark, do Imperial College London e membro do T2K.
"As pessoas às vezes pensam que as descobertas científicas são como interruptores de luz, que passam de desligado para ligado, mas, na realidade, elas vão do 'talvez' ao 'provavelmente', e daí para 'quase certamente' conforme você obtém mais dados. Agora nós estamos em algum lugar entre o 'provavelmente' e o 'quase certamente'", explicou o professor Dave Wark, do Imperial College London e membro do T2K.
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