Fusão Nuclear: A ‘energia de hoje’ explicada em 2017
Os bósons W são partículas elementares nomeadas pelo papel que desempenham na mediação da chamada força fraca – uma das interações fundamentais ao lado do eletromagnetismo, da gravitação e da força forte que mantém prótons e nêutrons juntos para criar núcleos atômicos.
A força fraca, que atua dentro de prótons e nêutrons individuais, é importante porque está subjacente a várias formas de decaimento radioativo e ao processo de fusão nuclear que alimenta estrelas como o Sol.
Vários esforços foram feitos anteriormente para determinar a massa exata do bóson W usando dados coletados de experimentos de física de partículas de alta energia – incluindo o colisor Tevatron no Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) perto de Chicago, Illinois.
Pesquisadores da colaboração Collider Detector at Fermilab (CDF) – um grupo de especialistas atualmente de 400 pessoas – vêm calculando medições cada vez mais precisas do bóson W há mais de duas décadas.
Sua estimativa mais recente é baseada em dados de cerca de 4,2 milhões de candidatos a bósons W detectados após colisões de partículas de alta energia dentro do Tevatron de 1985 até quando a máquina cessou as operações em 2011.
Esse conjunto de dados era cerca de quatro vezes maior do que o usado pela colaboração em seu cálculo anterior da massa do bóson W em 2012,
O líder do estudo e físico de partículas Professor Ashutosh V. Kotwal, da Duke University, disse: “O número de melhorias e verificações extras que entraram em nosso resultado é enorme”.
“Levamos em consideração nossa melhor compreensão do nosso detector de partículas, bem como avanços na compreensão teórica e experimental das interações do bóson W com outras partículas.
“Quando finalmente revelamos o resultado, descobrimos que ele diferia da previsão do Modelo Padrão.”
A medição mais precisa já feita do bóson W revelou que ele é mais pesado do que o esperado
O Modelo Padrão da física visa descrever a natureza em seu nível mais fundamental
No Modelo Padrão, a massa do bóson W está ligada às medidas das massas de duas outras partículas – o quark top, que foi detectado pela primeira vez pelo colisor Tevatron no Fermilab em 1995, e o bóson de Higgs, a detecção de que foi relatado pelo Large Hadron Collider no CERN, na fronteira França-Suíça em 2012.
Usando essas massas como ponto de partida, o Modelo Padrão prevê que o bóson W deve ter uma massa de 80.357 ± 6 MeV/c2 – que é aproximadamente 80 vezes a massa de um próton.
A última análise dos dados do Tevatron, em contraste, coloca a massa do bóson W no valor ligeiramente maior de 80.433 ± 6 MeV/c2.
De acordo com a equipe, essa medida vem com uma precisão de 0,01% – uma melhoria de duas vezes na última melhor estimativa e o equivalente a medir o peso de um gorila de 800 libras em 1,5 onças.
LEIA MAIS: Tremores sob mancha escura em Marte mostram magma se movendo abaixo da superfície
A força fraca sustenta o processo de fusão nuclear que opera em estrelas como o Sol
A força fraca também é responsável por várias formas de decaimento radioativo, como o decaimento beta, representado
O físico da Universidade de Oxford, professor Chris Hays, que é membro da colaboração CDF, disse: “A medição do CDF foi realizada ao longo de muitos anos”.
O valor medido, explicou ele, foi “escondido dos analisadores até que os procedimentos fossem totalmente examinados.
“Quando descobrimos o valor, foi uma surpresa.”
Os pesquisadores explicaram que o novo valor está de acordo com vários dos esforços anteriores para determinar a massa do bóson W – mas em desacordo com outros.
O vice-diretor do Fermilab, Joe Lykken, acrescentou: “Embora este seja um resultado intrigante, a medição precisa ser confirmada por outro experimento antes que possa ser totalmente interpretada”.
NÃO PERCA:
Rolls-Royce lançará energia nuclear ‘acessível, sustentável e segura’ [REPORT]
Reino Unido faz outro avanço ‘impressionante’ na fusão nuclear: o primeiro no mundo [ANALYSIS]
Plano de Putin para manter a Alemanha como resgate pode terminar em desastre [INSIGHT]
O porta-voz do CDF e físico de alta energia, Professor Giorgio Chiarelli, do Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear, disse: “Muitos experimentos de colisores produziram medições da massa do bóson W nos últimos 40 anos.
“Estas são medições desafiadoras, complicadas e alcançaram cada vez mais precisão.
“Levamos muitos anos para passar por todos os detalhes e as verificações necessárias.
“É nossa medição mais robusta até o momento, e a discrepância entre os valores medidos e esperados persiste.”
O estudo utilizou dados coletados no Fermilab (visto aqui antes de seu fechamento em 2011)
O porta-voz do CDF e físico de alta energia, Professor David Toback, da Texas A&M University, acrescentou que a última descoberta da colaboração é uma importante contribuição para os testes de precisão do Modelo Padrão.
Ele disse: “Agora cabe à comunidade de física teórica e outros experimentos acompanhar isso e esclarecer esse mistério.
“Se a diferença entre o valor experimental e o esperado se deve a algum tipo de nova partícula ou interação subatômica, que é uma das possibilidades, há uma boa chance de ser algo que possa ser descoberto em experimentos futuros.”
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Ciência.
Fusão Nuclear: A ‘energia de hoje’ explicada em 2017
Os bósons W são partículas elementares nomeadas pelo papel que desempenham na mediação da chamada força fraca – uma das interações fundamentais ao lado do eletromagnetismo, da gravitação e da força forte que mantém prótons e nêutrons juntos para criar núcleos atômicos.
A força fraca, que atua dentro de prótons e nêutrons individuais, é importante porque está subjacente a várias formas de decaimento radioativo e ao processo de fusão nuclear que alimenta estrelas como o Sol.
Vários esforços foram feitos anteriormente para determinar a massa exata do bóson W usando dados coletados de experimentos de física de partículas de alta energia – incluindo o colisor Tevatron no Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) perto de Chicago, Illinois.
Pesquisadores da colaboração Collider Detector at Fermilab (CDF) – um grupo de especialistas atualmente de 400 pessoas – vêm calculando medições cada vez mais precisas do bóson W há mais de duas décadas.
Sua estimativa mais recente é baseada em dados de cerca de 4,2 milhões de candidatos a bósons W detectados após colisões de partículas de alta energia dentro do Tevatron de 1985 até quando a máquina cessou as operações em 2011.
Esse conjunto de dados era cerca de quatro vezes maior do que o usado pela colaboração em seu cálculo anterior da massa do bóson W em 2012,
O líder do estudo e físico de partículas Professor Ashutosh V. Kotwal, da Duke University, disse: “O número de melhorias e verificações extras que entraram em nosso resultado é enorme”.
“Levamos em consideração nossa melhor compreensão do nosso detector de partículas, bem como avanços na compreensão teórica e experimental das interações do bóson W com outras partículas.
“Quando finalmente revelamos o resultado, descobrimos que ele diferia da previsão do Modelo Padrão.”
A medição mais precisa já feita do bóson W revelou que ele é mais pesado do que o esperado
O Modelo Padrão da física visa descrever a natureza em seu nível mais fundamental
No Modelo Padrão, a massa do bóson W está ligada às medidas das massas de duas outras partículas – o quark top, que foi detectado pela primeira vez pelo colisor Tevatron no Fermilab em 1995, e o bóson de Higgs, a detecção de que foi relatado pelo Large Hadron Collider no CERN, na fronteira França-Suíça em 2012.
Usando essas massas como ponto de partida, o Modelo Padrão prevê que o bóson W deve ter uma massa de 80.357 ± 6 MeV/c2 – que é aproximadamente 80 vezes a massa de um próton.
A última análise dos dados do Tevatron, em contraste, coloca a massa do bóson W no valor ligeiramente maior de 80.433 ± 6 MeV/c2.
De acordo com a equipe, essa medida vem com uma precisão de 0,01% – uma melhoria de duas vezes na última melhor estimativa e o equivalente a medir o peso de um gorila de 800 libras em 1,5 onças.
LEIA MAIS: Tremores sob mancha escura em Marte mostram magma se movendo abaixo da superfície
A força fraca sustenta o processo de fusão nuclear que opera em estrelas como o Sol
A força fraca também é responsável por várias formas de decaimento radioativo, como o decaimento beta, representado
O físico da Universidade de Oxford, professor Chris Hays, que é membro da colaboração CDF, disse: “A medição do CDF foi realizada ao longo de muitos anos”.
O valor medido, explicou ele, foi “escondido dos analisadores até que os procedimentos fossem totalmente examinados.
“Quando descobrimos o valor, foi uma surpresa.”
Os pesquisadores explicaram que o novo valor está de acordo com vários dos esforços anteriores para determinar a massa do bóson W – mas em desacordo com outros.
O vice-diretor do Fermilab, Joe Lykken, acrescentou: “Embora este seja um resultado intrigante, a medição precisa ser confirmada por outro experimento antes que possa ser totalmente interpretada”.
NÃO PERCA:
Rolls-Royce lançará energia nuclear ‘acessível, sustentável e segura’ [REPORT]
Reino Unido faz outro avanço ‘impressionante’ na fusão nuclear: o primeiro no mundo [ANALYSIS]
Plano de Putin para manter a Alemanha como resgate pode terminar em desastre [INSIGHT]
O porta-voz do CDF e físico de alta energia, Professor Giorgio Chiarelli, do Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear, disse: “Muitos experimentos de colisores produziram medições da massa do bóson W nos últimos 40 anos.
“Estas são medições desafiadoras, complicadas e alcançaram cada vez mais precisão.
“Levamos muitos anos para passar por todos os detalhes e as verificações necessárias.
“É nossa medição mais robusta até o momento, e a discrepância entre os valores medidos e esperados persiste.”
O estudo utilizou dados coletados no Fermilab (visto aqui antes de seu fechamento em 2011)
O porta-voz do CDF e físico de alta energia, Professor David Toback, da Texas A&M University, acrescentou que a última descoberta da colaboração é uma importante contribuição para os testes de precisão do Modelo Padrão.
Ele disse: “Agora cabe à comunidade de física teórica e outros experimentos acompanhar isso e esclarecer esse mistério.
“Se a diferença entre o valor experimental e o esperado se deve a algum tipo de nova partícula ou interação subatômica, que é uma das possibilidades, há uma boa chance de ser algo que possa ser descoberto em experimentos futuros.”
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Ciência.
Discussão sobre isso post