sexta-feira, 28 de agosto de 2015

O Modelo Padrão, o LHC e uma coceira...

Hoje li uma notícia sobre um novo resultado interessante do LHC, o Grande Colisor de Hádrons (no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares - CERN, na Suíça) que desafia algumas previsões do modelo padrão... e aí me toquei que nunca falei direito aqui sobre o que é isso!

O modelo padrão de física de partículas (muitas vezes chamado só de "modelo padrão") é uma teoria que junta três das forças elementares (eletromagnética, fraca e forte - só a gravidade fica de fora) e classifica as partículas elementares (os menores pedacinhos da matéria).

Esse modelo é bem complicado, mas em poucas linhas o que ele faz é dizer que toda a matéria conhecida (não só a matéria do nosso dia-a-dia, mas também diversas coisas bem esquisitas que só se observa em laboratório) é formada por combinações de nove partículas, divididas em três famílias. Cada família é formada por dois quarks (partículas que não existem sozinhas, estando sempre ligadas em grupos de duas - os mésons -, três - os hádrons -, ou cinco - os recém-observados pentaquarks - e um lépton (o elétron, o múon e o tau). Além deles há três neutrinos, um por família (estas são partículas "fantasma", que praticamente não interagem com nada), quatro bósons de calibre (os bósons de gauge, que são as partículas que "conduzem" as forças fundamentais) e o famoso bóson de Higgs. O modelo padrão também dita algumas regras básicas sobre o funcionamento dessa parafernália toda.

Além da beleza de reduzir tudo a um pequeno grupo de partículas e regras, o modelo padrão tem tido muito sucesso em prever coisas que acabam sendo verificadas - os dois exemplos recentes e já citados foram o pentaquark e o bóson de Higgs - e, com isso, foi ganhando status de "explicação de quase tudo" entre os físicos (o "quase" é porque ninguém até hoje conseguiu casar a gravidade - e, com ela, a relatividade geral - com o modelo padrão e a mecânica quântica).

Nos últimos tempos, no entanto duas medidas diferentes e independentes colocaram uma pulga atrás da orelha de gente do ramo... Primeiro o pessoal do laboratório do acelerador linear de Stanford (SLAC, nos EUA), em 2012, e agora o pessoal do LHC conseguiram medir com precisão um comportamento que desafia a previsão do modelo padrão - partículas distintas que deveriam se comportar da mesma forma têm comportamentos parecidos, mas com 95% de probabilidade de serem diferentes do esperado (ou seja, em 20 medidas, no máximo uma vai dar o resultado esperado).

O que isso significa? Se acontecesse em um experimento só, a primeira coisa seria suspeitar de algum mal funcionamento, de algum problema de projeto ou de alguma interferência imprevista. Acontecendo em dois laboratórios distintos, fazendo medidas distintas, parece sinal de que tem caroço no angu... O que pode ser esse caroço? Algum tipo novo de partícula (que exigiria uma revisão de todo o modelo padrão), alguma interação fundamental nova (que seria uma baita revolução na física - a última vez que alguém propôs uma interação nova foi na década de 1930!) ou então algum furo no modelo padrão, que pode ou não ser remendável... De qualquer jeito, é uma descoberta das mais relevantes dos últimos tempos, e com certeza deixa muitos físicos de partículas bem animados com o que está por vir...

Aqui tem um link com um resumo do que foi medido agora e, para os corajosos (e curiosos), aqui pode-se acessar o artigo completo.