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O outro lado do espelho Físico brasileiro explica como grupo internacional de pesquisa obteve anti-hidrogênio "frio" |
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Fonte - Ciência Hoje Assim como nosso reflexo no espelho - igual, porém inverso - é a antimatéria em relação à matéria. Idealizada no final da década de 1920 pelo físico inglês Paul Dirac (1902-1984), ela é composta por partículas elementares iguais às da matéria, mas com carga oposta. Por exemplo, um próton é positivo e um elétron negativo; já o antipróton é negativo, e o antielétron (pósitron), positivo. Quando matéria e antimatéria se encontram, elas se aniquilam gerando energia. A antimatéria nunca foi detectada em grandes quantidades na natureza, embora antiátomos já tenham sido produzidos em laboratório, com uma duração de bilionésimos de segundo. |
Imagem
com cores invertidas mostra pesquisadores diante do dispositivo |
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Agora, um grupo
internacional de pesquisa sediado na Organização Européia para Pesquisa
Nuclear (Cern) conseguiu produzir anti-hidrogênio "frio" (de
baixa velocidade), cujo tempo de vida é de milissegundos. O físico
brasileiro Cláudio Lenz Cesar, professor da Universidade Federal do Rio
de Janeiro (UFRJ), é membro da colaboração internacional Athena (Antihydrogen
apparatus), responsável pelo feito. Um dos 39 autores do artigo
publicado na revista Nature de
18 de setembro, Cesar explicou as implicações dos resultados. O grupo utilizou o
desacelerador de antiprótons do Cern, que gera pulsos de 2 x 107
antiprótons com energia reduzida. Ao entrarem no Athena, essas partículas
são “resfriadas” mais duas vezes, primeiro por uma fina placa e
depois por uma nuvem de elétrons. Os antiprótons, presos num campo elétrico
e magnético, são então misturados a pósitrons previamente acumulados e
formam o anti-hidrogênio. Por ter carga neutra, esse antiátomo escapa
dos campos e se aniquila ao entrar em contato com a parede do aparato,
emitindo simultaneamente píons e dois fótons de 511 keV cada. O Athena surgiu em 1996 da fusão de três grupos: um que trabalhava com armazenagem e resfriamento de antiprótons, outro que fazia captura de pósitrons e um terceiro que trabalhava com espectroscopia de alta resolução. "Um de nossos objetivos é fazer medições do anti-hidrogênio e compará-las com as de hidrogênio, que já possuímos", conta Cesar. |
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As medições servirão
para testar o teorema de simetria de carga, paridade e tempo (CPT), que
requer que as leis da física sejam invariáveis se esses fatores forem
invertidos. O teorema de CPT é fundamental para o Modelo Padrão que
descreve as partículas básicas que compõem o universo e como elas
interagem entre si. Os anti-hidrogênios
também permitirão estudar a hipótese da "antigravidade",
segundo a qual a relação gravitacional entre matéria e antimatéria
seria inversa - elas se repeliriam, ao invés de se atrair. Nesse caso,
toda a antimatéria do universo estaria se afastando da nossa região de
matéria desde o Big Bang. Segundo Cesar, aplicações práticas em curto prazo desses resultados não existem. "A pesquisa do Athena tem como função expandir o conhecimento científico nessa área para permitir um melhor entendimento do universo", esclarece. |
O
físico da UFRJ Cláudio Lenz Cesar diante do dispositivo Athena |
