Janeiro 26, 2021

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O significado do Universo e de tudo não é 42, mas 1/137

Quem gosta de caminhar Mega curioso você pode ter ouvido falar da proporção áurea, a irracional constante algébrica real (você pode ver aqui como calculá-lo). Pode ser encontrado em toda parte, na natureza e na arquitetura, nos rostos das mulheres e em vegetais. Acima do horizonte, porém, reina outro número: a constante de estrutura fina, o número puro que dá forma ao Universo e que agora se tornou mais preciso graças ao trabalho de uma equipe de físicos obstinados.

Definido pela letra grega alfa, é uma constante física basic que quantifica a força da interação eletromagnética entre partículas elementares carregadas. Como uma quantidade adimensional, a constante de estrutura fina não tem unidade e é definida pela razão 1/137.

Um pequeno número implica eletromagnetismo fraco; portanto, as partículas carregadas formam átomos cujos elétrons podem mudar de órbita e formar ligações químicas. Se a constante fosse menor ou maior, as estrelas não seriam capazes de criar carbono e a vida com base nele não existiria.

A constante de estrutura fina foi introduzida em 1916 pelo físico Arnold Sommerfeld para quantificar a pequena distância entre duas linhas no espectro de cores emitido por certos átomos (visto acima na imagem do interferômetro).

Sommerfeld para quantificar a pequena distância entre duas linhas no espectro de cores emitidas por determinados átomos (podem ser vistas acima, na imagem do interferômetro).

“Em nosso mundo cotidiano, tudo é gravidade ou eletromagnetismo. É por isso que alfa é tão importante ”, disse o físico Holger Müller da Universidade da Califórnia Revista Quanta.

Superação contínua

Seu foi o melhor resultado obtido há nove anos, e agora é superado pela equipe do laboratório de Paris Kastler Brossel, que apresentou a medida mais precisa da constante de estrutura fina, até a décima primeira casa decimal: a = 1 / 137,03599920611, com uma margem de erro de 81 partes por bilhão.

Saïda Guellati-Khélifa alcançou esse resultado após 22 anos medindo a constante de estrutura fina por meio da força pela qual os átomos de rubídio saem de suas órbitas absorvendo um fóton. Foi uma medição dela, de fato, o que Müller superou em 2011.

A física Saïda Guellati-Khélifa trabalha em seu laboratório em Paris.

A precisão alcançada permitirá que os pesquisadores testem a teoria das inter-relações entre as partículas elementares, o chamado modelo padrão da física de partículas, a teoria do campo quântico que descreve as forças fundamentais fortes, fracas e eletromagnéticas.

O trabalho continua

Há uma diferença no sétimo dígito entre os valores encontrados por Guellati-Khélifa e Müller (que é maior que o erro observado nas duas medidas). Um ou ambos estão errados – porque o número encontrado por Guellati-Khélifa é mais preciso, ele é considerado correto.

Porém, ambas as equipes continuarão buscando maior precisão, melhorando a configuração dos experimentos. Uma câmara de vácuo usada será substituída em Paris, enquanto a equipe da Califórnia ganhou um novo laser com feixe mais amplo.

Holger Müller em seu laboratório em Bekeley.

Em qualquer caso, os dois números encontrados são próximos o suficiente dos valores alfa observados nas medidas do fator g de Landé (um termo multiplicativo que aparece na expressão do nível de energia de um átomo em um campo magnético fraco). Se os valores fossem diferentes, a resposta seria que uma nova partícula foi descoberta.

Mas os números dos dois grupos de físicos concordam com as melhores medições do fator g, conforme confirmado pelo modelo padrão. “É o acordo mais preciso entre teoria e experimento”, disse Guellati-Khélifa.

O significado do Universo e de tudo não é 42, mas 1/137 acima dele TecMundo