Physics News Update n° 775


PHYSICS NEWS UPDATE
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 775 de 26 de abril de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi
À PROCURA DE UMA BRECHA NO UNIVERSO, na forma de um campo muito fraco, percolando o Cosmos, um que exerça uma força sobre o spin do elétron, que seria o equivalente ao fim da invariância de Lorentz. A invariância de Lorentz é a proposição que declara que as leis da física são as mesmas para um observador em repouso sobre a Terra, ou para um que sofra um rotação de qualquer ângulo, ou ainda que esteja se deslocando a uma velocidade constante com relação ao observador em repouso. Um ingrediente importante na Teoria da Relatividade Especial, a invariância de Lorentz foi confirmada por diversos experimentos. Um novo experimento foi realizado na Universidade de Washington procurou por um tal campo anômalo e não conseguiu encontrá-lo, sequer em uma escala de energia da ordem de 10-21 eV. Este é o experimento de maior acurácia já conduzido até agora (100 vezes mais preciso que o anteiror) sobre efeitos que poderiam violar a invariância de Lorentz, envolvendo elétrons. O trabalho de Washington, relatado, nesta semana, no encontro de Abril da Sociedade Americana de Física (APS) em Dallas por Claire Cramer, faz parte de uma corrente bateria de testes, realizado com uma aparelhagem, flexível e sofisticada, de balança de torção. No caso presente, monta-se um pêndulo com blocos cujo magnetismo se origina tanto do movimento orbital de um elétron em torno do núcleo, como do spin intrínseco do próprio elétron. Mediante a cuidadosa escolha e disposição dos blocos, pode-se criar um dispositivo que tenha magnetização nula, mas ainda tenha um spin eletrônico total diferente de zero. Cramer se refere a essa condição como um “dipolo de spin”, análogo ao caso de um dipolo elétrico, um objeto com carga total zero, mas que, por causa de uma assimetria na disposição das cargas positiva e negativa, tem um campo elétrico definido. A existência de uma força com uma direção preferencial, violando a invariância de Lorentz, relacionada ao spin do elétron, teria aparecido na forma de um pequeno desvio na rotação do pêndulo. Conclusão: qualquer campo quase-magnético dessa natureza terá que ter uma intensidade menor do que um femtogauss. Na reunião da APS, Eric Adelberger, chefe do grupo de Washington, fez um sumário de outros esforços em andamento em seu departamento, tais como a procura por indícios da existência de outras dimensões extra, na forma de divergências com a gravidade newtoniana (por exemplo, da razão inversa do quadrado da distância) em uma escala de dezenas de microns. De fato, ele declarou que alguma coisa estranha está acontecendo na escala de cerca de 70 microns, mas admitiu que a explicação mais provável seja uma imprecisão intrínseca do experimento.
PLASMA DE QUARKS-GLUONS —: TERÁ SIDO OBSERVADO? Barbara Jacak da Universidade Stony Brook é membro da equipe PHENIX, uma das quatro que compõem a colaboração que estuda a colisão em altas energias de núcleos de Ouro no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC) de Brookhaven. Durante uma palestra, na reunião da APS desta semana, Jacak argumentou que os novos dados experimentais fornecem indícios de que, nas colisões, os núcleos de Ouro, inclusive seus complementos de nêutrons e prótons, e todos os quarks e gluons que os constituem, são derretidos em um verdadeiro plasma de quarks e gluons. Este plasma possui a maior densidade de energia de qualquer substância produzida em um laboratório – até 15 GeV/cm³ (correção publicada no PNU n° 776: 15 GeV por fentômetro cúbico; não por centímetro cúbico). Na Reunião de Abril da APS do ano passado, todas as equipes do RHIC unanimemente concordaram que, nas colisões, era criado um peculiar líquido de quarks. Peculiar e inesperado: em lugar de um gás de quarks com interações fracas, a bola de fogo, decorrente da colisão de frente de dois núcleos, resultava em um líquido de quarks com interações fortes (http://www.aip.org/pnu/2005/split/728-1.html ). Mas isso não é a mesma coisa que afirmar que o fluido fosse um verdadeiro plasma. Para ser um plasma, os quarks deveriam ficar fora de seus costumeiros grupos de dois ou três; dois quarks (um par quark-antiquark) compõem um méson, enquanto que os agrupamentos de três quarks são chamados de bárions. Mésons e bárions são coletivamente chamados de hádrons. Uma das propriedades observadas dos hádrons é que eles têm “cor neutra” (tal como os átomos comuns são eletromagneticamente neutros), sendo a “cor” o nome-de-fantasia para o equivalente, em termos de força nuclear forte, da carga eletromagnética. Por exemplo, um próton normalmente consistiria de quarks de cores vermelho, azul e verde que (em termos de cores) somam zero. E, tal como um plasma elétrico é um no qual as partículas possuem cargas [eletromagnéticas], um plasma nuclear seria um no qual as partículas tivessem “cores”. Na Reunião de Abril do ano passado, foi apresentada a observação de que o material formava um líquido. De acordo com Jacak, estudos posteriores, ao longo deste último ano, forneceram – ao menos para ela e um crescente número de cientistas do RHIC – a prova necessária de que há um estado de plasma.
Um fato notável que apoia a idéia da formação de um plasma, é o fato – aparente nas últimas análises dos dados – de que os jatos de quarks “Charm” são suprimidos. Na bola de fogo são produzidos quarks “Charm”, embora em uma taxa muito menor do que os quarks leves (Up, Down e Strange). Por causa de seu peso, os quarks Charm (ou, para ser preciso, os jatos de hadrons que eles engendram) deveriam ser capazes de romper seu caminho para fora do plasma, para serem observados nos detectores externos – só que não são. O que parece estar acontecendo é isto: o plasma, constituído principalmente por quarks leves, está absorvendo ou engolfando os quarks pesados, através de frequentes e intensas interações. Como diz Jacak, é como se um rio caudaloso estivesse pegando as pedras do leito e empurrando-as junto com a corrente. Um rio de hádrons (quarks embalados em pacotes de cor neutra)não seria capaz de fazer isso tão prontamente como um rio de quarks livres.
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

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