{"id":1964,"date":"2015-10-13T15:53:47","date_gmt":"2015-10-13T18:53:47","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/?p=1964"},"modified":"2015-10-13T15:53:47","modified_gmt":"2015-10-13T18:53:47","slug":"uma-particula-feita-apenas-de-forca-nuclear-forte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2015\/10\/13\/uma-particula-feita-apenas-de-forca-nuclear-forte\/","title":{"rendered":"Uma part\u00edcula feita apenas de for\u00e7a nuclear forte"},"content":{"rendered":"

\"EurekAlert\"<\/a>
\nUNIVERSIDADE DE TECNOLOGIA DE VIENA<\/p>\n

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\"IMAGE\"<\/div>
IMAGEM:\u00a0<\/strong>NUCLEONS (ESQUERDA) CONSISTEM DE QUARKS (PART\u00cdCULAS DE MAT\u00c9RIA) E GLUONS (PART\u00cdCULAS DE FOR\u00c7AS). UMA GLUEBALL (DIREITA) \u00c9 FEITA APENAS DE GLUONS.CR\u00c9DITO: TU WIEN<\/figcaption><\/figure>\n
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Uma part\u00edcula feita apenas de for\u00e7a nuclear [forte]<\/a><\/h3>\n

H\u00e1 d\u00e9cadas, osscientistas v\u00eam procurando pelas assim chamadas “glueballs” (“bolas de gluons”). Parece que, enfim, acharam. Uma glueball \u00e9 uma part\u00edcla ex\u00f3tica feita inteiramente de gluons – as part\u00edculas “pegajosas” que mant\u00e9m juntas as part\u00edculas nucleares. As glueballs s\u00e3o inst\u00e1veis e s\u00f3 podem ser detectadas indiretamente, por meio da an\u00e1lise de seu decaimento. No entanto, esse processo de decaimento ainda n\u00e3o \u00e9 totalmente compreendido.<\/p>\n

O Professor Anton Rebhan e Frederic Br\u00fcnner da TU Wien (Viena, \u00c1ustria) empregaram uma nova abordagem te\u00f3rica para calcular o decaimento de uma glueball. Seus resultados coincidem extremamente bem com dados obtidos em experi\u00eancias em aceleradores de part\u00edculas. H\u00e1 fortes ind\u00edcios de que uma resson\u00e2ncia, chamada “f0(1710)”, encontrada em v\u00e1rias experi\u00eancias, seja de fato a t\u00e3o procurada glueball. Em pocos meses devem sair novos resultados experimentais.<\/p>\n

As For\u00e7as tamb\u00e9m s\u00e3o Part\u00edculas<\/strong><\/p>\n

Pr\u00f3tons e n\u00eautrons consistem de part\u00edculas ainda mais elementares, chamadas quarks. Esses quarks s\u00e3o ligados pela For\u00e7a Nuclear Forte. “Na f\u00edsica de part\u00edculas, toda for\u00e7a \u00e9 mediada por um tipo especial de part\u00edcula de for\u00e7a e a part\u00edcula da for\u00e7as nuclear forte \u00e9 o gluon”, explica Anton Rebhan (TU Wien).<\/p>\n

Os gluons podem ser encarados como vers\u00f5es mais complexas do f\u00f3ton. Os f\u00f3tons sem massa s\u00e3o oss respons\u00e1veis pelas intera\u00e7\u00f5es eletromagn\u00e9ticas, enquanto que oito tipos diferentes de gluons desempenham um papel similar para a for\u00e7a nuclear forte. No entanto, existe uma importante diferen\u00e7a: os gluons interagem com eles mesmo, enquanto os f\u00f3tons, n\u00e3o. \u00a0Por isso n\u00e3o existem part\u00edculas compostas<\/a>\u00a0(bound states) de f\u00f3tons, mas uma part\u00edculas composta somente de gluons \u00e9, de fato, poss\u00edvel.<\/p>\n

Em 1972, pouco depois que a teoria de quarks e gluons foi formulada, os f\u00edsicos Murray Gell-Mann e Harald Fritsch especularam sobre poss\u00edveis part\u00edculas compostas somente de gluons (originalmente chamadas de “gluonium”; atualmente chamadas de “glueball”). V\u00e1rias part\u00edculas, encontradas em experi\u00eancias em aceleradores de part\u00edculas, foram consideradas como candidatas vi\u00e1veis para glueballs, por\u00e9m nunca houve um consenso cient\u00edfico sobre se esses sinais seriam ou n\u00e3o uma dessas misteriosas part\u00edculas feitas inteiramente de part\u00edculas de for\u00e7as. Os sinais detectados poderiam ser, ao inv\u00e9s de uma glueball, uma comina\u00e7\u00e3o de quarks e antiquarks. As glueballs s\u00e3o ef\u00eameras demais para serem diretamente detectadas. Se elas existirem, teriam que ser identificadas pelo estudo de seu decaimento.<\/p>\n

A candidata f0(1710) decai de modo estranho<\/strong><\/p>\n

“Infelizmente, o padr\u00e3o de decaimento das glueballs n\u00e3o\u00a0pode ser calculado com rigor”, lamenta Anton Rebhan. C\u00e1lculos com modelos simplificados mostraram que h\u00e1 dois candidatos real\u00edsticos para glueballs: os mesons chamados f0(1500) e f0(1710). Por muito tempo, o primeiro foi considerado o candidato mais promissor. O segundo tem uma massa maior, o que concorda mais com as simula\u00e7\u00f5es computadorizadas, por\u00e9m, quando decai, produz muito quarks pesados (os, assim chamados, “quarks estranhos”). Para muitos cientistas de part\u00edculas, isto parecia implaus\u00edvel, porque as intera\u00e7\u00f5es dos gluons n\u00e3o fazem, usualmente, distin\u00e7\u00e3o entre quarks mais leves e mais pesados.<\/p>\n

Anton Rebhan e seu estudante de PhD, Frederic Br\u00fcnner, deram um grande passo \u00e0 frente na solu\u00e7\u00e3o desse enigma, usando uma abordagem diferente. Existem conex\u00f5es fundamentais entre as teorias qu\u00e2nticas que descrevem o comportamento das part\u00edculas em nosso mundo tridimensional e certos tipos de teorias gravitacionais em espa\u00e7os com mais dimens\u00f5es. Isso significa que certas quest\u00f5es de f\u00edsica qu\u00e2ntica podem ser respondidas, se usarmos ferramentas da f\u00edsica da gravidade.<\/p>\n

“Nossos c\u00e1lculos mostram que \u00e9 efetivamente poss\u00edvel que as glueballs decaiam preferencialmente em quarks estranhos”, afirma Anton Rebhan. Surpreendentemente, o padr\u00e3o de decaimento calculado, em duas part\u00edculas mais leves, \u00e9 extremamente concordante com o padr\u00e3o de decimento medido para o f0(1710). Al\u00e9m disto, outros decimentos em mais de duas part\u00edculas s\u00e3o poss\u00edveis. Esses padr\u00f5es de decaimento tamb\u00e9m foram calculados.<\/p>\n

Novos dados s\u00e3o esperados em breve<\/strong><\/p>\n

At\u00e9 agora, esses decaimentos alternativos para as glueballs n\u00e3o foram medidos, por\u00e9m, dentro dos pr\u00f3ximos meses, novos dados ser\u00e3o obtidos em duas exper\u00eancias no Grande Colisor de Hardons (Large Hadron Collider = LHC) do CERN (TOTEM e LHCb) e um acelerador em Beijing (BESIII). “Esses resultados ser\u00e3o cruciais para nossa teoria”, diz Anton Rebhan. “Para esses processos multi-part\u00edculas, nossa teoria prev\u00ea taxas de decaimento muito diferentes dos outros modelos mais simples. Se as medi\u00e7\u00f5es concordarem com nossos c\u00e1lculos, isto ser\u00e1 um notavel sucesso para nossa abordagem”. Seria um ind\u00edcio definitivo de que o f0(1710) \u00e9 mesmo uma glueball. E, mais do que isso, ser\u00e1 demonstrado que uma gravidade em n\u00famero superior de dimens\u00f5es pode ser utilizada para responder a quest\u00f5es da f\u00edsica de part\u00edculas \u2013 de uma forma que significaria mais um enorme sucesso para a Teoria da Relatividade Geral de Einstein que completa 100 anos no pr\u00f3ximo m\u00eas.<\/p>\n

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Artigo original: http:\/\/journals.aps.org\/prl\/abstract\/10.1103\/PhysRevLett.115.131601<\/a><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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