A mais recente e mais precisa medição de antimatéria diz que o universo não deveria existir


Os resultados de uma nova comparação entre as impressões digitais espectrais do hidrogênio e as de seu gêmeo espelho foram divulgadas, e a notícia é frustrante - elas correspondem a apenas duas partes por trilhão.

Se eles se revelassem minimamente diferentes, os físicos poderiam finalmente explicar porque nosso Universo contém mais matéria do que antimatéria. Mas, embora os resultados ainda sejam empolgantes, um dos maiores mistérios da ciência permanece sem solução.

A descoberta em si é verdadeiramente recordista - aproximadamente 15.000 átomos de anti-hidrogênio tiveram suas ondas de luz medidas em uma análise sem precedentes de suas propriedades espectrais.

Apenas fabricar todos esses átomos de hidrogênio é, em si, uma grande façanha da tecnologia, quanto mais contê-los e medir a frequência de suas ondas de luz.

Já se passaram 18 meses desde que os físicos do CERN mediram com sucesso as impressões digitais espectrais do anti-hidrogênio, e cerca de nove meses desde que acompanharam suas pesquisas medindo a luz emitida de pouco menos de 200 átomos de antimatéria.

Em ambos os casos, os físicos mediram a frequência de luz produzida quando o pósitron de um anti-hidrogênio pulou para frente e para trás entre duas posições.

Tanto quanto eles poderiam dizer, era o mesmo que a freqüência de luz produzida por um elétron de hidrogênio se movendo entre as mesmas posições.

Este último esforço representa um avanço significativo na tecnologia e melhora a precisão dessa medição, de um erro de quatro partes por 10.000 para apenas dois por trilhão.

Podemos estar mais confiantes do que nunca que inverter a carga do hidrogênio do Universo Espelho não muda a forma como ele emite luz.

Esta é uma daquelas boas notícias e más notícias.  

Primeiro, a boa notícia.

A descoberta ajuda a refinar onde a simetria se decompõe na física de partículas em duas ordens de grandeza.

A simetria é um grande problema quando se trata de entender por que o nosso Universo tem a mesma aparência, especialmente quando olhamos para coisas como a carga, o espaço e o tempo de uma partícula.

Imagine um Universo diferente, onde todas essas coisas foram invertidas, como se os negativos fossem positivos, as direções fossem invertidas e o tempo invertido. Nós ainda acabaríamos com um Universo que se assemelha ao que vivemos hoje?

Experiências anteriores mostraram que há algumas diferenças minúsculas em como as forças trabalham em uma escala de partículas se apenas invertermos as cargas ou mudarmos as orientações.

Mas um "espelho" completamente antimatéria, o Universo, onde o tempo corre para trás, deve ser parecido com o nosso, pelo menos no que diz respeito às leis da física.

Assim, estabelecer novos limites do que chamamos de invariância de tempo de paridade de carga (CPT) quando lançamos hidrogênio em antihidrogênio é algo útil se você é um físico que estuda a simetria de partículas.

Agora, a má notícia

Nosso Universo começou com quantidades iguais de matéria e antimatéria no mesmo espaço.

Teoricamente, ter esses parceiros simétricos próximos um do outro deveria exigir que eles se cancelassem, o que não teria deixado nada para construir planetas, sóis e humanos.

Se houvesse uma minúscula diferença entre matéria e antimatéria - se essa combinação perfeita de simetria de CPT fosse violada da maneira mais modesta - então poderíamos ter uma maneira de explicar por que agora temos muita sobra de matéria para construir um universo de galáxias.

Mas, se houver tal diferença, esse experimento não viu um. Isso significa que é menor que duas partes por trilhão, ou estamos latindo na árvore errada.

Uma outra via potencial que vale a pena explorar envolve a partícula fantasmagórica de neutrinos, que se acredita ser sua própria antipartícula.

Um número de experimentos em larga escala estão em andamento para resolvê-lo.

Se for matéria de antimatéria em uma, fatores que persuadem os neutrinos a tomar uma forma sobre a outra podem ajudar a explicar a prevalência da matéria em nosso Universo.

E se eles vierem de mãos vazias? Podemos precisar esperar mais um pouco antes de descobrirmos por que existimos.

Fonte: Nature

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