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Neutrinos mais rápido que a luz? Ainda não.

Neutrinos com velocidade maior que a da Luz? O meio científico foi abalado com o anúncio dessa possibilidade há poucos meses. Mas em ciência é preciso paciência e muitas experimentações para considerarmos um dado como esse como verdade. Um novo paper contradiz o anúncio feito. O texto original pode ser acessado aqui e o abstract aqui. O. texto foi traduzido e adaptado por mim. Mais um sobre esses intrigantes, misteriosos e maravilhosos neutrinos.

Há outros posts sobre neutrinos e sobre física de  partículas nesse blog.

IceCube - Observatório de Neutrinos na Antártica . Crédito da foto: Henry Malmgren/Antarctic Photo Library

 

Em Setembro de 2011 cientistas da OPERA – uma colaboração entre o  Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) em  Gran Sasso, Itália e o  CERN em Genebra anunciaram a detecção de neutrinos com velocidade 60 nanosegundos maior que a da luz.

O interesse que esse anúnico despertou é compreensível. Como considera-se que os neutrinos possuam massa zero, um neutrino FTL (mais rápido que a luz) seria em violação direta  da teoria especial da relatividade, que diz que nenhum objeto com massa pode atingir a velocidade da luz. Ramanath Cowsik (Washington University, St. Louis) e seus colaboradores examinaram se um resultado FTL era possível. Neutrinos no experimento foram produzidos por colisões de partículas que produziram um fluxo de pions. Os pions são instáveis e decaem em muons e neutrinos.

O que Cowsik e sua equipe queriam saber era se o decaimento de pions poderia produzir  neutrinos superluminais, considerando-se a conservação da energia e do momento. O resultado

Mostramos neste paper que se o neutrino que surge de um decaimento de pion fosse mais rápido que a velocidade da luz, a vida do pion se prolongaria, e o neutrino carregaria uma fração de energia menor do que a compartilhada pelo neutrino e o muon.” Diz Cowsik. “Além disso, essas dificuldades só aumentariam com a elevação da energia do pion. Então estamos afirmando que no quadro atual da física, neutrinos superluminais seriam difíceis de produzir”.

Este comunicado de imprensa da Universidade de Washington dá mais detalhes, destacando que um importante controle sobre os resultados OPERA é o Observatório de neutrinos IceCube na Antártica, que detecta os neutrinos de forma diferente do CERN. Raios cósmicos que atingem a atmosfera terrestre produzem neutrinos com energias que  em alguns casos são 10.o00 vezes mais alta que as dos neutrinos do OPERA e que estão registradas pelo IceCube. Esses resultados mostram que os pions de alta energia, d0s quais os neutrinos decaem, geram neutrinos que chegam perto da velocidade da luz mas não a ultrapassam. Isto é apoiado pelos cálculos de conservação de energia e do momento que demonstram que a vida desses neutrinos seria longa demais para que decaíssem em neutrinos superluminais.

The IceCube na Antarctica fornece uma verificação experimental aos cálculos teóricos de Cowsik. De acordo com Cowsik, neutrinos com energias extremamente altas devem aparecer na IceCube somente se neutrinos superluminais forem uma impossibilidade. Como o IceCube consegue ver neutrinos de alta energia, deve haver algo errado com a observação de neutrinos superluminais. Crédito: ICE.WUSTL.EDU / Pete Visitante..ICE.WUSTL.EDU/Pete Guest

Cowsik  observa que os cientistas OPERA trabalharam durante meses à procura de possíveis erros e, como não encontraram nada, publicaram o trabalho numa tentativa de envolver a comunidade científica na resolução do enigma. Desde então, Andrew Cohen e Sheldon Glashow mostraram (na Physical Review Letters)que, se neutrinos superluminais existissem, eles irradiariam energia na forma de pares elétron-pósitron.

“Estamos dizendo que, dada a física como a conhecemos hoje, deve ser difícil produzir neutrinos com velocidades superluminais, e Cohen e Glashow estão dizendo que mesmo que isso fosse feito, eles  rapidamente irradiariam a sua energia e desacelerariam, “Cowsik diz.

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1 Response to “Neutrinos mais rápido que a luz? Ainda não.”


  1. 1 Gilberto M.
    dezembro 30, 2011 às 1:24 am

    É difícil acreditar que, dada a qualidade dos físicos envolvidos no experimento OPERA, aquela equipe desconhecesse todas essas questões teóricas apresentadas acima. Meu palpite é que esse assunto ainda vai dar muito o que falar.


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