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Cientistas descobriram uma partícula que, na verdade, não é uma partícula

POR Bruno Dias EM Ciência e Tecnologia 07/05/19 às 19h17

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Pode parecer uma charada daquelas de jogos de tabuleiros falando que é uma partícula, mas na verdade não é. O que isso é na verdade é um odderon, que é uma partícula mais estranha que o seu nome. Ela foi detectada pelo Large Hadron Collider, que é o mais poderoso destruidor de átomos. Nele, as partículas são compactadas perto da velocidade da luz em um raio de 27 quilômetros.

O odderon, na verdade, não é uma partícula. Isso porque o que é entendido como uma partícula é algo estável e com elétrons, prótons, quarks, neutrinos, e assim por diante. É possível segurar um monte na mão e levá-las com você. Pensando bem, a nossa mão é feita de partículas e ela não desaparecerá no ar do nada. Essa estabilidade garante que as partículas fundamentais são de longo prazo.

Mas existem aquelas partículas que não duram muito e mesmo assim podem continuar sendo chamadas de partículas. Mesmo tendo vidas curtas, elas ainda cumprem os requisitos para terem esse nome. Elas são livres, independentes e capazes de viver por conta própria sem qualquer interação. E essas são as marcas de partículas reais.

Depois dessas, existem também as quase-partículas que estão apenas um passo de não serem uma partícula. As quase-partículas não estão nem lá e nem cá no quesito ser ou não ser uma partícula. É complicado porque a interação de partículas em velocidades altas não é como duas bolas maciças colidindo e se rachando. A interação de dois prótons é como duas águas-vivas colidindo, colocando suas entranhas de dentro para fora e tendo tudo rearranjado até que voltem a ser águas-vivas de novo.

Padrões

E nessa bagunça, às vezes, aparecem padrões estranhos. Algumas partículas entram e saem em um piscar de olhos. Outras vezes, aparecem em sequência ou padrão. Ou nem em flashes de partícula, mas em vibrações.

É exatamente nessa parte que os físicos e matemáticos têm um dilema. Eles podem tentar descrever essa bagunça que acontece na colisão e o que leva a esses padrões ou podem simplesmente chamar esses padrões de "partículas", mas com propriedades estranhas.

As quase-partículas nasceram dessa escolha que os físicos fizeram. Elas são padrões rápidos e efervescentes ou ondulações de energia que aparecem no meio de uma colisão de partículas de alta energia. Matematicamente falando é complicado e precisa de muito trabalho para descrever o que acontece. Então os físicos fingem que esses padrões são suas próprias partículas. Por isso, as quase-partículas são tratadas como partículas mesmo não sendo.

Odderon

Um tipo particular de quase-partícula é chamado de odderon, que é previsto de existir desde os anos 1970. Supõe-se que ele aparece quando um número ímpar de quarks, que são partículas tão pequenas e que são blocos de construção da matéria, piscam e desaparecem brevemente na colisão de prótons e antiprótons. E se os odderons estiverem presentes nessa colisão, existirá uma pequena diferença nas seções transversais de colisões entre as partículas.

Com isso, se vários prótons forem batidos juntos pode-se calcular uma seção transversal para essa interação. E pode-se repetir esse exercício para colisões próton-antipróton. Em um mundo sem os odderons essas colisões deveriam ser idênticas, mas eles mudam o quadro e levemente as seções transversais.


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Bruno Dias
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