A antimatéria é uma fera estranha. Os físicos acreditam que para cada partícula que existe em nosso universo, existe uma antipartícula que é idêntica, mas tem carga oposta. Mas quando a antimatéria encontra a matéria, ambas as partículas são aniquiladas num flash de energia. Isto leva a um enigma complicado: se a matéria e a antimatéria foram ambas produzidas em quantidades iguais pelo Big Bang, porque é que existe hoje tanta matéria à nossa volta e tão pouca antimatéria?
A antimatéria ocorre naturalmente em processos radioativos, como quando o Potássio-40 decai. Em um factóide delicioso, O pesquisador do CERN Marco Gersabeck escreve isso significa que “uma banana média (que contém potássio) emite um pósitron a cada 75 minutos”. Mas, no geral, observamos muito, muito mais matéria no universo do que antimatéria.
Vídeos recomendados
Um novo experimento do CERN pode conter a resposta para este quebra-cabeça de décadas. Experimentos mostraram que partículas como os mésons, que consistem em um
quark e um anti-quark podem se transformar espontaneamente em anti-mésons e vice-versa - mas esse processo acontece mais em uma direção do que na outra. É mais provável que os anti-quarks se transformem em quarks do que os quarks se transformem em anti-quarks, o que os físicos chamam de Violação de PC. Com o tempo, isso significa que mais matéria se acumula no universo.Essas assimetrias, como são conhecidas, foram observadas em diversos tipos de quarks. No total, existem seis tipos ou “sabores” de quark (up, down, top, bottom, estranho e charmoso) e assimetrias foram observadas anteriormente em quarks estranhos e bottom, ambos negativamente carregada. O trabalho teórico diz que o único tipo de quarks com carga positiva que deveria mostrar assimetria são os quarks charm – embora o efeito fosse muito pequeno e, portanto, difícil de observar.
O novo experimento analisou partículas chamadas Mésons D que são feitos de quarks charmosos. Os cientistas conseguiram observar a assimetria nos mésons D observando as partículas criadas em colisões no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Eles analisaram o conjunto de dados completo dos sete anos de operações do LHC entre 2011 e 2018 e verificaram os decaimentos dos mésons D e dos mésons anti-D. Eles encontraram diferenças pequenas, mas estatisticamente significativas, entre os dois, fornecendo a primeira evidência de assimetria em quarks charmosos.
É possível que a assimetria observada aqui não se deva ao mesmo mecanismo que a assimetria dos quarks estranhos e bottom. Mas mesmo assim, isso ainda seria uma descoberta emocionante — porque levanta a possibilidade de outros tipos de assimetrias matéria-antimatéria.
“O resultado é um marco na história da física de partículas”, disse Eckhard Elsen, Diretor de Pesquisa e Computação do CERN, em um comunicado. declaração. “Desde a descoberta do méson D, há mais de 40 anos, os físicos de partículas suspeitam que a violação do CP também ocorre neste sistema, mas foi só agora, utilizando essencialmente a amostra completa de dados recolhidos pela experiência, que a colaboração do LHC foi finalmente capaz de observar o efeito.”
Recomendações dos Editores
- O maior colisor de partículas do mundo agora é ainda mais poderoso
- Astronautas da ISS estão consertando um detector de física de partículas no espaço
Atualize seu estilo de vidaDigital Trends ajuda os leitores a manter o controle sobre o mundo acelerado da tecnologia com as últimas notícias, análises divertidas de produtos, editoriais criteriosos e prévias únicas.
