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Elétron parece ser esférico - até onde se consegue ver

Formato do elétron
O núcleo do átomo tem formato de pera, mas o elétron continua sendo esférico.[Imagem: Liam Gaffney/Peter Butler/Universidade de Liverpool]

Todos os físicos reconhecem que suas teorias, incluindo o Modelo Padrão da física de partículas, são incompletas.

Todos não, já que, é claro, sempre há exceções, como os que acreditam que já sabem tudo o que há para se saber sobre a matéria.

O problema é que está sendo muito difícil encontrar sinais de uma "nova física", experimentos que desafiem o modelo atual ou encontrem algo - na faixa do experimentalmente possível - que não possa ser explicado por ele.

Em janeiro deste ano, uma equipe alemã mediu o tamanho do próton e levantou algumas dúvidas, embora o assunto permaneça em discussão.

Logo depois, em maio, foi a vez de se descobrir que o núcleo do átomo tem formato de pera.

Isso significa que os nêutrons e os prótons estão em posições ligeiramente diferentes ao longo de um eixo interno do núcleo, abrindo a possibilidade da existência de uma nova força fundamental.

Agora foi a vez de os físicos medirem a forma do elétron.

Formato do elétron

O elétron é considerado esférico na teoria atual, embora teorias alternativas e especulativas, incluindo algumas versões da chamada supersimetria, exigem um elétron que não seja totalmente redondo.

A equipe da colaboração internacional ACME (Advanced Cold Molecule EDM Experiment) avaliou a esfericidade do elétron de forma indireta, medindo o momento dipolar elétrico da partícula-onda.

Formato do Elétron
Físicos brasileiros vão usar o LHC 2.0 para tentar encontrar uma nova Física. [Imagem: Fermilab]

Imagine esse momento dipolar como sendo um ímã - se os elétrons realmente possuírem um momento de dipolo então eles não são esféricos, mas ligeiramente achatados, o que poderia dar razão às novas teorias.

O resultado, contudo, não trouxe boas notícias para essas versões da "nova física".

Embora seja impraticável hoje medir um momento dipolar igual a zero, e afirmar que o elétron é absolutamente esférico, a equipe concluiu que o momento dipolar não é maior do que zero com uma precisão muito grande.

O elétron parece ser esférico até uma magnitude de 0,00000000000000000000000000001 centímetro - mais precisamente 8,7 × 10-29 cm.

Isso não abala em nada o Modelo Padrão, que aguenta uma esfericidade de até 10-39 cm.

Teóricos x experimentalistas

Mas nem todas as teorias "alternativas" foram derrubadas. Alguns modelos mais complexos e mais exóticos da supersimetria preveem um pequeno momento dipolar elétrico ainda na faixa não alcançada pela precisão dos experimentos.

Isso deixa alguns defensores do Modelo Padrão indignados: "Você pode fazer modelos de supersimetria ao infinito. Um bom teórico pode inventar um modelo em meia hora, e um experimentalista vai levar 20 anos para derrubá-lo," disse Eugene Commins, membro da equipe que fez a medição do elétron.

Bibliografia:

Order of Magnitude Smaller Limit on the Electric Dipole Moment of the Electron
ACME Collaboration, Jacob Baron, Wesley C. Campbell, David DeMille, John M. Doyle, Gerald Gabrielse, Yulia V. Gurevich, Paul W. Hess, Nicholas R. Hutzler, Emil Kirilov, Ivan Kozyryev, Brendon R. O'Leary, Cristian D. Panda, Maxwell F. Parsons, Elizabeth S. Petrik, Ben Spaun, Amar C. Vutha, Adam D. West
arXiv
http://arxiv.org/abs/1310.7534




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