Um positrônio é, basicamente, um sistema composto por um elétron e sua equivalência na antimatéria, um pósitron. Antimatéria não é um bicho de sete cabeças, apenas uma forma de matéria totalmente oposta à matéria comum.
Enquanto o elétron possui carga negativa, o pósitron possui carga positiva, mas não é um próton. Ele continua a ter o comportamento, a massa e o tamanho de um elétron, mas com carga positiva.
Da mesma forma, existe o antipróton, que é a antipartícula do próton. Ela possui as mesmas características de um próton, com a exceção da carga, que é negativa, neste caso. Curiosidade: quando matéria e antimatéria se tocam, elas se aniquilam, liberando muita energia.
O ponto é que, analisando o sistema e a interação entre as duas partículas, está divergindo do que prevê a física. Isto é, as observações experimentais não condizem com as previsões teóricas.
Esse positrônio funciona como um átomo sem núcleo. Trata-se de um elétron e um próton, movendo-se como se estivessem orbitando um núcleo imaginário, como você pode observar na imagem abaixo.
Justamente essa simplicidade que atrai os cientistas. É um ótimo caminho para se estudar eletrodinâmica quântica – que é um nome bonito para o estudo do movimento de partículas subatômicas eletricamente carregadas.
O estudo que aborda a descrição dessas divergências foi publicado no dia 12 de agosto no periódico Physical Review Letters por um quarteto de pesquisadores da University College London.
Estudando o positrônio
Em resumo, os pesquisadores induziram alguns positrônios, e os manipulam utilizando lasers para deixá-los em um estado de energia específico, que seria o ponto de partida.
Alocados como deveriam, eles receberam energia na faixa das microondas, induzindo-os atingir os próximos estados de energia. Os dados coletados e analisados são baseados nesse processo.
Antes de prosseguirmos, entenda um ponto: pode parecer algo bobo, e um problema simples. Mas se for confirmado, traz grandes implicações, e os cientistas ainda terão muito o que revisar.
O salto entre os estados de energia deveria ser de 18.498 megahertz, como prevê a literatura teórica da física quântica. Entretanto, os pesquisadores observaram um salto apenas quando a energia atingiu 18.501 megahertz.
Isso equivale a 0,02% a mais de frequência da energia do que o previsto. Lembre-se que estamos lidando com partículas menores do que os átomos, e isso é algo realmente grande.
O erro experimental estimado é de 0,003%, ou seja, uma casa decimal a mais. É como se você precisasse acertar um alvo de 20 centímetros mas errasse por dois metros, em um paralelo mundano.
“Se ainda houver discrepância significativa após outras medições precisas, a situação se torna muito mais emocionante”, diz ao Science News o físico Akira Ishida, que não participou do estudo.
Sim, você leu certo, ele disse emocionante. Na vida real, tendemos a nos frustrar com erros. Na ciência, entretanto, se algo diverge da teoria, significa que alguma coisa grande pode surgir.
A ciência é a busca por explicações. O que pode ser melhor para cientistas, portanto, do que uma incógnita? “Vai ser algo surpreendente. Só não sei o quê”, diz David Cassidy, co-autor do estudo.
O estudo foi publicado no Physical Review Letters. Com informações de Science News.
