De acordo com físicos de Oxford que analisam dados do Grande Colisor de Hádrons, uma partícula subatômica pode alternar entre matéria e antimatéria. Acontece que uma diferença inexplicavelmente pequena no peso das duas partículas poderia ter salvado o universo da aniquilação logo após seu início.
A antimatéria é uma espécie de "doppelgänger do mal" da matéria normal, mas é notavelmente semelhante - na verdade, a única diferença real é que a antimatéria tem a carga oposta. Isso significa que, se a matéria e uma partícula de antimatéria colidirem, elas se aniquilarão em uma explosão de energia.
Para complicar as coisas, algumas partículas, como os fótons, são na verdade suas próprias antipartículas. Outros ainda existiam como uma mistura caprichosa de ambos os estados ao mesmo tempo, graças ao conceito capricho quântico de superposição (melhor ilustrado por um experimento imaginário com gato de Schrodinger). Isso significa que essas partículas realmente oscilam entre matéria e antimatéria.
E agora uma nova ação se juntou a este clube exclusivo - charmosa casa. Essa partícula subatômica geralmente consiste em um quark mágico e um antiquark, enquanto sua contraparte de antimatéria consiste em um antiquark mágico e um quark. Normalmente, esses estados são separados, mas novas pesquisas mostram que os mésons mágicos podem alternar espontaneamente entre eles.
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O que acabou revelando o segredo foi que os dois estados têm massas ligeiramente diferentes. E queremos dizer "um pouco" ao extremo - a diferença é de apenas 0,00000000000000000000000000000000000001 gramas.
Essa medição incrivelmente precisa foi obtida a partir de dados coletados durante o segundo lançamento do Large Hadron Collider por físicos da Universidade de Oxford. Os mésons mágicos são produzidos no LHC em colisões próton-próton e geralmente viajam apenas alguns milímetros antes de decair em outras partículas.
Ao comparar mésons encantados que tendem a viajar mais com aqueles que decaem mais cedo, a equipe identificou diferenças de massa como o principal fator que determina se um méson encantado se transforma em um anticharme ou não.
Esta pequena descoberta pode ter implicações gigantescas para o universo. De acordo com o Modelo Padrão da física de partículas, o Big Bang deveria ter produzido quantidades iguais de matéria e antimatéria e, com o tempo, tudo teria colidido e aniquilado, deixando o cosmos um lugar muito vazio. Obviamente, isso não aconteceu, e de alguma forma a matéria passou a dominar, mas o que causou esse desequilíbrio?
Uma hipótese sugerida pela nova descoberta é que partículas como o méson encantado farão a transição de antimatéria para matéria com mais frequência do que de matéria para antimatéria. Investigar se isso é verdade – e em caso afirmativo, por quê – pode ser uma chave importante para resolver um dos maiores mistérios da ciência.
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