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| | Universo (Im)perfeito: direct CP-violation | | |  | Contribuído por Xmal em 16-05-01 17:15
do departamento é-por-ser-imperfeito-que-estamos-cá | |  | |  | | |  LO escreve "Um dos grandes mistérios do Universo é este existir quando, aparentemente, deveria se ter aniquilado logo após o Big Bang! O Big Bang deveria ter produzido igual quantidade de matéria e anti-matéria que, quando juntas, se destroem mutuamente. Mas o Universo existe e é composto de matéria o que nos leva a crer que uma pequena "imperfeição" ocorreu, originando uma quantidade de matéria ligeiramente superior à de anti-matéria. Essa pequena (sim, pequena!) diferença é o que constitui o Universo actual.
Esta teoria está directamente relacionada com "direct Charge Parity (CP)-violation" que foi, finalmente, confirmada como facto: a violação do princípio de simetria de carga e paridade no "decay" (peço desculpa, não recordo o termo em português) de um quark numa percentagem infinitesimal de casos. Eis a Press Release - numa página do CERN "
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Então não entra aí aquela partícula que se supõe existir e que se anda à procura dela em descomunais piscinas subterrâneas, porque praticamente não interage com a matéria?
Parte dessa resposta não era suposto estar aí?
Mário Gamito
educação, ensino |
| | | | | | tipo neutrinos?
peyote
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'God is as real as I am', the old man said. I was relieved since I knew Santa wouldn't lie to me... |
| | | | | | Parte dessa resposta não era suposto estar aí? Não, pois essa é mais uma parte da pergunta. Na realidade, o neutrino é de LONGE a partícula mais abundante no Universo, mas lembra-te também que existem anti-neutrinos (e em menor número). O neutrino tem um papel especialmente importante é na determinação da massa crítica do Universo, em saber onde raio está a tal matéria negra que segundo as contas, o Universo era suposto ter. Por acaso a parte das piscinas até é engraçada, pois primeiro foram detectados junto a reactores nucleares (mergulhados numa piscina), e agora utilizam-se grandes piscinas (existe um grande complexo no Japão) para detectar a radiação de Cherenkov proveniente dos showers de neutrinos vindos do outer space. Já agora, aproveito para fazer publicidade ;) O LIP em conjunto com o Técnico estão a construir um detector monstruoso que ficará situado no topo de vários edificios em Lisboa (entre eles as torres do Técnico e varias escolas secundarias) e Beja para detectar e analisar raios cósmicos, cuja energia e contribuição para a física fundamental é fulcral.
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| | | | Os neutrinos, como foi aqui dito, podem ser a resposta para várias questões relacionadas com a massa do Universo. Algumas curiosidades (peço desculpa pelas más traduções ou uso do termo inglês) - Já foi provado que os neutrinos existem. Aliás, há 3 tipos de neutrino: o neutrino-electrão, neutrino-muão (?), neutrino-tau. Estes são produzidos do decaimento de uma partícula (exemplo: neutrão -> protão + electrão + anti-neutrino). Este fenómeno é frequente no Sol (temperaturas altas) e daí as tais piscinas a detectarem os neutrinos que nos chegam do Sol.
- O neutrino interage mas muito pouco (o feixe de neutrinos que nos chega do Sol atravessa a Terra com baixíssima probabilidade de estes interagirem). Quanto a massa, ou não tem ou esta é muito pequena. Esta questão é de grande importância tanto para o "Standard Model" (modelo que descreve as partículas e forças existentes) como para a "dark matter" e consequente massa do Universo. Se o neutrino tem massa é possivel que exista "oscilação", i.e., que um neutrino-muão possa "mudar" para um neutrino-tau, por exemplo. Existem neste momento projectos de experiências que emitirão feixes de neutrinos através da terra para serem captados a centenas de kilometros para tentar detectar estas "oscilações".
- "Dark matter" é a matéria que, por não emitir radiação, não conseguimos "ver". Os neutrinos formam uma quantidade substancial dessa matéria e, o facto de terem massa ou não determina a massa da "dark matter" e, consequentemente do Universo. Qual a importância da massa do Universo? Sabemos que o Universo se encontra em expansão. A massa do Universo determina a força gravítica (atracção). Dependendo da massa ser superior ou inferior a um certo valor, o Universo eventualmente deixará de expandir e implodirá (e teremos um Big Bang "ao contrário") ou não. Mas este é só um entre vários exemplos.
LO
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| | | | btw... a relação das piscinas com os neutrinos é que os neutrinos reagem com o cloro (quando em solução aquosa)...
peyote
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| | | | Arthur Dent: You know, this explains a lot. Because all my life, I've had this unaccountable feeling in my bones that something sinister was happening in the universe and that no one would tell me what it was.
Slartibartfast: Oh, no. That's just perfectly normal paranoia. Everyone in the universe has that.
"Ford, you're turning into a penguin. Stop it." - Arthur Dent |
| | | | | | | Faltou dizer que a maior parte da anti-matéria se aniquilou com a matéria, produzindo fotões. É por isso que não se vê tanta antimatéria no dia-a-dia, pois quando uma partícula se junta com a sua antipartícula dá dois fotões. É por isso que existe tanta radiação de fundo e tanta coisa por explicar no Universo. Normalmente esta quebra da simetria CP algures está muito ligada à quebra de simetria das interacções e em explicar porque não existem cargas gravíticas negativas ou monopolos magnéticos. Só mais uma correcção ao artigo, o decaimento (decay em pt) observado não foi o de um quark mas de um mesão K neutro (normalmente chamado Kaoão em portugues).
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| | | | | | | O decaimento (obrigado:)) do mesão K (partícula composta por um quark e um anti-quark) foi inicialmente observado em 1964. As experiências no CERN e FermiLab sobre CP-violation usam esse fenómeno. A questão, creio eu (sou apenas uma leiga curiosa), é termos de considerar dois tipos de CP-violation: o "indirecto" e o "directo" sendo o segundo onde existe decaimento de quark. Os novos resultados fornecem-nos valores mais exactos confirmando, usando certas equações e valores conhecidos, a existência deste fenómeno. Mas aconselho uma olhadela nos slides disponíveis no site da experiência NA48 já que a minha leitura na diagonal dos slides pode não ter sido correcta. LO
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| | | | | Acrescento ao comentário acima: mais precisamente, o objectivo tem sido provar que epsilon'/epsilon != 0 onde epsilon' e epsilon medem (i.e. estão relacionados com), respectivamente, os fenómenos "directo" e "indirecto" (ver acima). Então epsilon' != 0 e existe direct CP-violation. Apesar de as experiências terem dado valores não nulos, a margem de erro nunca permitiu conclusões definitivas. Mas os meus dois últimos comentários talvez sejam um bocado técnicos demais. LO
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